Esercizi di fisica
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Esercizi di fisica Nome: Cognome: Classe: Data: 1. Un corpo di massa 10 kg ha un’accelerazione di 2 m/s2. La forza totale che agisce sul corpo è: A. 20 N B. 5 N C. 0,2 N D. 98 N 2. Se la somma delle forze applicate ad un corpo è nulla, esso: A. è sicuramente fermo B. è fermo o si muove di moto rettilineo uniforme C. si muove di moto uniformemente accelerato D. si muove di moto circolare uniforme 3. Un corpo è fermo su un tavolo. La reazione, per il terzo principio della dinamica, alla forza peso che agisce sul corpo è: A. la reazione vincolare del tavolo B. l’attrito del tavolo C. non c’è D. è una forza applicata alla Terra che spinge questa verso il corpo 4. La forza di gravitazione universale fra due corpi è πΉ . Se la massa di entrambi i corpi raddoppia, la forza diventa: A. il doppio B. la metà C. quattro volte più grande D. quattro volte più piccola 5. Un satellite che ruota intorno alla Terra è sottoposto: A. alla forza di gravità che è la forza centripeta B. alla forza centripeta e alla forza di gravità C. alla forza centrifuga e alla forza di gravità D. alla forza di gravità che è la forza centrifuga 7. In figura sono mostrati due corpi di massa π1 = 10kg e π1 = 10kg collegati insieme da una fune priva di massa e inestensibile e spinti, in assenza di attrito, da una forza di πΉ = 40N verso destra. i. Fai un disegno con le forze in gioco sui due corpi. ii. Trova l’accelerazione dei due corpi. iii. Trova la tensione della fune. π1 π2 βββ ββ πΉ 8. Io è uno dei quattro satelliti medicei di Giove scoperti da Galileo. Io ruota ad una distanza di 4,22 × 105 km da Giove con un periodo di 1,77 giorni. Con i dati forniti stimare la massa di Giove. 9. Una slitta di massa π = 100kg, scende a velocità costante π£ = 2m/s su una pista con pendenza di 10° rispetto all’orizzontale. i. Fai un disegno delle forze che agiscono sulla slitta. ii. Trova il valore della forza di attrito dinamico. iii. Trova il valore del coefficiente di attrito dinamico. iv. Supponendo che a un certo punto la pista aumenti la sua pendenza fino a 20° rispetto all’orizzontale, e che il coefficiente di attrito dinamico non vari, trova la nuova accelerazione della slitta. v. Calcola lo spazio percorso dalla slitta dopo 10 s dall’inizio della nuova pendenza. 6. Trovare l’accelerazione di un corpo di massa 10 kg, che si muove su un piano orizzontale spinto da una forza di 100 N in presenza di attrito dinamico di intensità 40 N. A. 600 m/s2 B. 6 m/s2 C. 14 m/s2 D. 10 m/s2 Pagina 1 di 3 dic. 2015 Q1C2 (w51) Soluzioni Soluzione 1. A Soluzione 2. B Soluzione 3. D Soluzione 4. C Soluzione 5. A Soluzione 6. B Soluzione 7. i. ββββββββββ π 1 π1 ββββββββββ π 2 ββββββββ π1 ββββββββ π2 π2 βββ ββ πΉ βββββββββ βββββββββ π1 π2 ii. I due corpi hanno la stessa accelerazione π che si può trovare applicando il secondo principio della dinamica all’insieme dei due corpi condiderato come un unico corpo: πΉ 40 N π= = = 2 m/s2 π1 + π 1 10 kg + 10 kg iii. Le due tensioni ββββββββ π1 e ββββββββ π2 hanno lo stesso modulo π che si può trovare applicando il secondo principio al primo corpo: π = π1 ⋅ π = 10 kg ⋅ 2 m/s2 = 20 N Soluzione 8. Come prima cosa portiamo i dati nel sistema internazionale: π = 4,22 × 10+08 m π = 1,53 × 10+05 s Il secondo principio della dinamica, suppenendo che Io si muova di moto circolare uniforme, si scrive: πΊ ⋅ πuοΏ½uοΏ½ ⋅ πuοΏ½uοΏ½uοΏ½uοΏ½uοΏ½ 2π 2 πuοΏ½uοΏ½ ⋅ ( ) π = π π 2 La formula inversa per πuοΏ½uοΏ½uοΏ½uοΏ½uοΏ½ è: 4π 2 π 3 πuοΏ½uοΏ½uοΏ½uοΏ½uοΏ½ = = 1,9 × 10+27 kg πΊπ 2 Soluzione 9. i. βββ ββ π βββββββββ πΉuοΏ½ βββ ββ π ii. Poiché il corpo si muove di moto rettilineo uniforme l’accelerazione è nulla e quindi la forza di attrito πΉuοΏ½ contrasta perfettamente la componente parallela al piano della forza peso πβ₯ πΉuοΏ½ = πβ₯ = π ⋅ π ⋅ sin(10°) = 170 N Pagina 2 di 3 dic. 2015 Q1C2 (w51) iii. La reazione del piano π contrasta la componente perpendicolare del peso: π = π⊥ = π ⋅ π ⋅ cos(10°) = 965 N Il coefficiente di attrito dinamico πuοΏ½ si trova con: πΉ πuοΏ½ = uοΏ½ = 0,176 π iv. Con la nuova pendenza cambia la reazione del piano: π = π ⋅ π ⋅ cos(20°) = 921 N e conseguentemente la forza di attrito: πΉuοΏ½ = πuοΏ½ ⋅ π = 0,176 ⋅ 921 N = 162 N La forza totale che agisce sul corpo è la nuova componente parallela del peso meno la nuova forza di attrito, da cui l’accelerazione si calcola con: π ⋅ π sin(20°) − πΉuοΏ½ 100 kg ⋅ 9,8 m/s2 ⋅ sin(20° − 162 N π= = = 1,73 m/s2 π 100 kg v. Si applica la legge del moto uniformemente accelerato con velocità iniziale non nulla: 1 1 π = ππ‘ 2 + π£π‘ = ⋅ 1,73 m/s2 ⋅ (10 s)2 + 2 m/s ⋅ 10 s = 106 m 2 2 Pagina 3 di 3 dic. 2015 Q1C2 (w51)
