Facoltà di Agraria Cognome: PROVA DI VERIFICA: Fisica 27 Febbraio 2006 Nome: Matricola: 2 6 ~i + 6 ~j + 6 ~k Compito 001 1. Se il pistone di una siringa viene premuto alla velocità di 1 mm/s, con quale velocità esce il liquido dal foro dell’ago? Si trascuri gli attriti. (il diametro interno della siringa vale 1 cm e il diametro del foro dell’ago vale 0.25 mm). 2 1000 mm/s • 0 2 12 ~k 8. Nel tubo orizzontale in figura il fluido contenente bolle di aria si muove con portata costante. Le bolle che si trovano nel fluido quando entrano nella parte con una sezione minore: 2 100 mm/s • 1600 mm/s 2. Calcolare il prodotto scalare tra v~1 = 2 ~i + ~j e v~2 = ~i - 2 ~j. 2 8 • aumentano le dimensioni (caso C) • 0 2 diminuiscono le dimensioni (caso B) 2 Con i dati a disposizione non si può rispondere 2 non alterano le dimensioni (caso A) 3. La velocità di un disco da hockey di 4.0 N, che scivola lungo una superficie ghiacciata orizzontale, diminuisce con un’accelerazione di 0.61 m/s2 . Il coefficiente di attrito dinamico fra disco e ghiaccio è 9. Nel tubo ad U in figura, determinare di quanto il livello del fluido nel ramo di destra (ρsin = 1000 kg/m3 ) si trova più in alto di quello presente nel ramo di sinistra (ρdes = 700 kg/m3 ). Considerare g = 10 m/s2 . • 0.062 2 0.62 2 0.41 4. Un cannone spara un proiettile con una velocità iniziale di 100 m/s che forma un angolo di 30◦ con l’orizzontale. Calcolare a quale distanza dal punto di partenza cadrà il proiettile. Considerare g = 10 m/s2 . • Con i dati a disposizione non si può rispondere 2 1000 m 2 3.3 cm 2 2.3 cm 2 500 m • 4.3 cm 3 5. Un fluido di densità ρ = 1000 kg/m scorre all’interno di un tubo orizzontale. Sapendo che all’uscita del tubo il fluido esce con velocità pari a 4 m/s, mentre in una sezione interna del tubo il fluido scorre con velocità pari a 3 m/s, determinare la pressione interna. 2 Con i dati a disposizione non si può rispondere • 104830 Pa 2 1.4 atmosfera 6. Un miglio corrisponde a 1609 m, dunque 75 miglia/ora sono equivalenti a: 2 45.5 m/s 2 25.0 m/s • 33.5 m/s 7. Calcolare il prodotto vettoriale tra v~1 = 3 ~i + 3 ~j e v~2 = 2 ~i + 2 ~j. 10. Quale tra le seguenti affermazioni è sbagliata. Le forze interne in un sistema: 2 hanno una risultante totale nulla 2 si presentano sempre in coppia • agiscono sul centro di massa 11. Determinare la differenza v~2 -v~1 dei vettori v~1 = 2 ~i + 4 ~j e v~2 = 3 ~i + 2 ~j. 2 5 ~i + 6 ~j • ~i -2 ~j 2 - ~i + 2 ~j 12. Un treno parte dalla stazione e si muove a velocità costante su una traiettoria rettilinea per 25 km per poi invertire il verso del moto e ritornare alla stazione. La durata del viaggio è di 1 ora. Quanto vale il modulo del vettore velocità media durante il viaggio? 2 Dipende dal moto del treno • 37◦ • 0 km/h 2 Con i dati a disposizione non si può rispondere 2 25 km/h 13. Quanto vale l’energia potenziale gravitazionale di un corpo di massa 1 kg posto sulla sommità di una montagna? • Con i dati a disposizione non si può rispondere 2 0J 2 98000 J 14. Un’asta omogenea di 50 kg di massa e 12 m di lunghezza è incastrata in un muro come in figura. L’asta è sostenuta da un pallone aerostatico di volume 50 m3 che contiene elio (ρelio = 0.176 kg/m3) alla sua estremità. Sapendo che la densità dell’aria vale 1.293 kg/m3 , determinare la reazione completa del vincolo sul muro.Considerare g = 10 m/s2 . 18. Un recipiente contenente un fluido incompressibile di densità 1000 kg/m3 a riposo sul pavimento di un ascensore. Quando l’ascensore si muove verso l’alto con accelerazione pari a 2 m/s2 , quanto vale la differenza di pressione idrostatica fra due punti del fluido separati da una distanza verticale di 10 cm. Considerare g = 10 m/s2 . • 1200 Pa 2 1000 Pa 2 800 Pa 19. Un corpo di massa 1 Kg si muove di moto rettilineo uniforme con velocità 2 m/s e raggiunge un secondo corpo di massa 2 kg che si muove di moto rettilineo uniforme con stesso verso e velocità 1 m/s. Dopo l’urto i due corpi continuano il loro moto con la stessa direzione e stesso verso ed, in particolare, il secondo corpo si muove con velocità 0.5 m/s. Determinare la velocità dopo l’urto del primo corpo. 2 2 m/s • 3 m/s • Rx =0; Ry =-60 N; Mz =-3700 Nm 2 Rx =0; Ry =-30 N; Mz =-3700 Nm 2 Rx =0; Ry =0 N; Mz =-3700 Nm 15. Due punti materiali si muovono di moto rettilineo uniforme con velocità parallele di modulo rispettivamente di 50 e 40 m/s. Quando sono appaiati, contemporaneamente frenano con la stessa accelerazione. Quanto vale la velocità del primo corpo nel punto in cui il secondo si ferma? 2 10 m/s • 30 m/s 2 Con i dati a disposizione non si può rispondere 16. Tre barche sa apprestano ad attraversare un fiume in cui insiste una corrente vc . Riportare in ordine crescente l’ordine di arrivo nella sponda opposta. 2 1 m/s 20. Un blocco A, di massa 4 kg, è fermo mentre un blocco B, di massa 8 kg, si muove con velocità di 3 m/s. Il centro di massa del sistema costituito dai due blocchi ha una velocità di 2 0 • 2 m/s 2 1.5 m/s 21. Un corpo di massa 10 kg si trova in equilibrio su un piano inclinato di 30◦ con l’orizzontale che presenta un attrito statico il cui coefficiente vale 0.3 mentre comprime una molla di 1 cm. Determinare la costante elastica della molla.(Considerare g=10 m/s2) 2 24.02 N/m 2 240.2 N/m • 2402 N/m 22. Un corpo di massa 2 kg viene lanciato verticalmente verso il basso da un’altezza di 2 m con una velocità di 5 m/s. Con che velocità arriva a terra? (Considerare g=10 m/s2) 2 5.0 m/s 2 6.6 m/s • 8.1 m/s 2 1, 2, 3 2 1, 3, 2 • 2, 1, 3 17. Determinare l’angolo tra i vettori v~1 = 3 ~i + 4 ~j e v~2 = ~j. 2 0 ◦ 23. Un cubo ed una sfera di ferro (ρF e = 8000 Kg/m3 ) hanno la stessa superficie. Se vengono immersi in acqua, la forza di Archimede: • è maggiore nel caso della sfera 2 è uguale in entrambi i casi 2 è maggiore nel caso del cubo 24. Quale tra i seguenti valori può essere caratteristico della pressione arteriosa del corpo umano? 2 500 mmHg • 13 kPa 2 100 Pa 25. Un blocco di 0.5 kg è collegato ad una molla ideale con costante elastica di 100 N/m. Il blocco oscilla su un piano orizzontale con un’energia meccanica di 2.0 J. La deformazione massima della molla è 2 0.2 cm • 0.2 m 2 0.2 mm 26. Un disco di massa m=2 kg si muove verso Nord a 4 m/s su una superficie orizzontale liscia. Il disco è spinto da una forza costante di 4 N diretta verso Est. Dopo quanti secondi il disco si muove lungo una direzione verso Nord-Est? • 2.0 √ 2 2.0 2 √ 2 2.0/ 2 27. Una ruota panoramica con un raggio di 8 m compie un giro ogni 10 s. Quando un passeggero si trova in cima, in pratica ad una distanza dal suolo pari ad un diametro, lascia cadere una palla. Qual’è lo spostamento orizzontale compiuto dalla palla durante il volo? 2 5.38 • 6.77 32. Un auto viaggia a 30 m/s su una strada orizzontale. L’auto frena e, scivolando, si ferma in 8.0 s. Il coefficiente d’attrito dinamico fra copertoni e strada è: 2 0.76 • 0.38 2 0.69 33. Quanto vale il lavoro della forza centripeta per tenere un corpo in moto circolare uniforme (m = 1 kg e R = 1 m)? 2 1J • 0J 2 9.8 J 34. Un bastone appuntito penetra facilmente sulla sabbia, mentre una persona ci cammina senza difficoltà. Perchè? 2 per la differenza di lunghezza 2 per la differenza di peso • per la differenza di pressione 35. Due oggetti, P e Q, hanno la stessa quantità di moto. Q ha un’energia cinetica maggiore di P se 2 mQ > mP 2 0m • vQ > vP • 9.1 m 2 vQ < vP 2 8.3 m 28. Un punto materiale si muove lungo l’asse x tra x1 e x2 . In quale dei seguenti casi ha compiuto lo spostamento maggiore? 2 x1 = +2 m, x2 = +5 2 x1 = -2 m, x2 = -5 • x1 = -1 m, x2 = -5 29. Un’automobile percorre complessivamente 60 Km a una velocità media di 60 Km/h. I primi 20 Km sono percorsi a una velocità media di 80 Km/h, e Quanto vale la velocità media nel secondo ed ultimo tratto? 36. Un corpo percorre una traiettoria circolare di raggio 1 m con modulo della velocità costante. Conoscendo che la frequenza di rotazione vale 20 giri/minuto, quanto vale il modulo della velocità? 2 π/3 m/s 2 π m/s • 2/3 π m/s 37. Un’asta lunga 1 m è libera di ruotare attorno ad un punto C che si trova a 20 cm da un’estremità. Sull’asta agiscono cinque forze, di ugual modulo, come mostrato in figura. Riportare le forze in ordine crescente del modulo del momento rispetto al polo C. 2 57 km/h • 53 km/h 2 70 km/h 30. A quale valore si avvicina di più l’energia cinetica associata al moto di una pallina da tennis durante un servizio? 2 1000 J 2 10 J • 0.1 J 31. La somma di due vettori di modulo 3 e 4 con direzioni che formano un angolo di 30 gradi tra loro vale: 2 5 2 F1 , F 2 , F 3 , F 4 , F 5 2 F2 , F 1 , F 3 , F 4 , F 5 • F2 , F 1 , F 3 , F 5 , F 4 38. I due corpi in figura sono collegati tramite una fune di massa trascurabile che scorre su una carrucola senza attrito. Calcolare l’accelerazione del sistema composto dai due corpi sapendo che la superficie del piano inclinato ha un coefficiente di attrito statico pari a 0.5. Considerare g = 10 m/s2 . • 2.3 m/s2 2 10.0 m/s2 2 1.3 m/s2 39. Una molla di costante elastica 1000 N/m è compressa di 5 cm rispetto alla sua posizione di riposo. Improvvisamente la molla si sblocca e, scaricandosi, mette in moto orizzontalmente un corpo di massa 1 kg inizialmente fermo. Calcolare il valore medio del modulo della forza che ha messo in moto il corpo. 2 50.0 N • 25.0 N 2 15.8 N 40. Determinare la posizione del centro di massa del corpo descritto in figura. • x = 0.57 m; y = 0.00 m 2 x = 0.00 m; y = 0.00 m 2 x = 0.75 m; y = 0.00 m 41. Gli estremi di una sbarra omogenea di peso P=100 N sono appoggiati su due vincoli. Su uno dei due estremi è posto anche un corpo di peso uguale a quello della sbarra. Quanto valgono le reazioni vincolari dei due appoggi?(Considerare g=10 m/s2) • 50 N e 150 N 2 100 N e 100 N 2 80 N e 120 N 42. Un corpo di massa 1 kg viene lasciato cadere da un’altezza iniziale di 5 m. Sapendo che arriva al suolo con una velocità di 8 m/s, calcolare il valore medio della forza di attrito che agisce durante la discesa. Considerare g = 10 m/s2 . 2 0N • 3.6 N 2 4.4 N