LICEO SCIENTIFICO “CAVOUR”
COMPITO DI FISICA
CLASSE 3F
Durata della prova 1 ora
Rispondi ai seguenti quesiti motivando le risposte e giustificando i calcoli eseguiti
COMPITO A
1)Il grafico seguente rappresenta il moto di un oggetto su un percorso rettilineo.
a) Con quale velocità si muove? A quale distanza dall’origine si trova dopo 7 secondi?
b) Scrivi l’equazione oraria del moto
c) Calcola la velocità con cui l’oggetto si deve muovere per tornare nel punto di partenza impiegando 5 secondi
d) Completa il grafico rappresentando anche questa seconda fase del movimento
e) Calcola la velocità scalare media nell’intero percorso
X(m)
t(s)
2) Due gravi , lanciati contemporaneamente verso l’alto, raggiungono altezze diverse prima di ritornare
indietro.( Gli attriti sono trascurabili)
Se il primo raggiunge un’altezza doppia possiamo affermare che
o Il primo ha una massa doppia
o Il secondo ha una massa doppia
o Il primo possiede un’accelerazione doppia
o Il primo è partito con una velocità iniziale doppia
o Nessuna delle precedenti affermazioni è vera
3) Considera i grafici seguenti.
Quale ( o quali) di essi rappresenta un moto uniformemente decelerato ?
Quale ( o quali) di essi rappresenta un moto uniformemente accelerato ?
Quale ( o quali) di essi rappresenta un moto uniforme?
1
v
2
s
t
3
v
t
4
v
t
t
COMPITO B
1)Il grafico a lato rappresenta ,in funzione del
tempo, la velocità di un corpo che si muove in
linea retta.
Descrivi qualitativamente il moto e determina :
a. il valore della distanza
complessivamente percorsa
b. la velocità scalare media nell’intero
percorso
c. la legge oraria corrispondente ai
primi due secondi, sapendo che
nell’istante iniziale il corpo si trova
nell’origine del riferimento
2) Con riferimento al quesito precedente. lo spostamento complessivo è
□
nullo
□
uguale alla distanza percorsa
□
altro
Motivare la risposta
3) Completa la tabella seguente
Grandezza Valore medio Incertezza assoluta
a
297 mm
b
200 mm
Incertezza relativa
percentuale
1 mm
%
1%
COMPITO C
1)Considera il seguente grafico che riguarda una gara di corsa tra Achille e la Tartaruga su un
tratto rettilineo di 100 m.
Che informazioni puoi trarne? Come sono le posizioni alla partenza? Qual è l'andamento della
velocità dei due corridori? Chi vince la gara? Con che distacco?
2) Un oggetto cade liberamente da un’altezza di 5 metri.
Dopo quanto tempo e con che velocità arriva al suolo? Scrivi la legge oraria dopo aver scelto un
opportuno sistema di riferimento
Traccia il grafico posizione- tempo e il grafico velocità –tempo
3)Alcuni studenti effettuano un esperimento per misurare la velocità di un carrellino
v= (3,2±0,2) m/s.
Calcola il valore dell’incertezza percentuale
e trovano il valore
COMPITO D
1)I grafici della figura a lato descrivono lo stesso moto, mediante
i valori dello spostamento, della velocità e dell’accelerazione, in
funzione del tempo.
Spiega con parole tue in che modo i tre grafici sono tra loro
correlati.
2)Costruisci il grafico delle seguenti leggi orarie nell’intervallo di
tempo[0 ,5] secondi, dove x è la posizione espressa in metri e
descrivi i due movimenti
X = 6-2t
X= 6t-t2
3) Con riferimento al quesito precedente prendi in
considerazione la seconda legge oraria e calcola il valore della
velocità finale e della velocità media
GRIGLIA DI VALUTAZIONE
STUDENTE
Indicatori
Conoscenze
Punteggio da
1a3
Competenze
Punteggio da
0a4
Capacità
Punteggio da
0a3
Descrittori
Conoscenza delle nozioni
fondamentali
Conoscenza delle procedure e delle tecniche di calcolo
Correttezza del calcolo e padronanza delle tecniche
risolutive
Esposizione ordinata e corretta
Completezza delle spiegazioni
Proprietà linguistica
Comprensione del testo
Completezza di esecuzione
Corretto collegamento dei contenuti e dei concetti
fondamentali
Sviluppo logico e coerenza nell’esecuzione
Capacità di sintesi
Originalità esecutiva
TOTALE
VOTO
L’insegnante…………………………………………………………………..
Punteggi
SOLUZIONI
Compito A
1)
X(m)
t(s)
a)Il corpo si muove con la velocità costante di
Dopo 7 s ha percorso (7/3
2,3) m e, tenendo conto della posizione iniziale, si trova a distanza
dall’origine
b)Equazione oraria
c)l’oggetto, in 5 s, deve coprire una distanza di 7/3 m , quindi la sua velocità scalare deve essere
Naturalmente si deve muovere in verso opposto a quello dell’andata, quindi v= -0,5 m/s
d)
Poiché la distanza percorsa complessivamente è di
scalare media è
e l’intervallo di tempo è di 12 s, la velocità
2) Risposta :
Nessuna delle precedenti affermazioni è vera
Infatti
La massa non influenza il moto dei gravi ( in assenza di attrito)
L’accelerazione è la stessa ( -g)
Se vo è la velocità iniziale , la massima altezza raggiunta è uguale a
, quindi è proporzionale al
quadrato di vo: il primo è partito con una velocità maggiore ma non doppia
3)Moto uniformemente decelerato → grafico 3 ( velocità e accelerazione sono discordi, v decresce)
Moto uniformemente accelerato → grafico 1 e grafico 4 ( velocità e accelerazione sono concordi e
v cresce in modulo)
Moto uniforme → grafico2
COMPITO B
1) Il moto è uniformemente accelerato nei primi 2 secondi , con velocità
iniziale nulla e accelerazione uguale a
, raggiungendo la velocità finale
di 4 m/s; il moto poi diventa uniforme con velocità pari a 4m/s , per 4
secondi, infine , nell’ultimo secondo è decelerato, con accelerazione -4 .
a)La distanza percorsa corrisponde all’area del trapezio in figura pertanto è uguale a 22 m.
Può essere calcolata anche sommando gli spazi percorsi in ciascuna delle fasi del moto:
-prima fase ∆x1 = vm *∆t =( 2 m/s*2s) = 4m
-seconda fase∆x2 = v*∆t = (4 m/s * 4s)= 16 m
-terza fase ∆x3 = vm *∆t = (2 m/s*1 s) = 2m
Totale 22m
b)La velocità scalare media è
c)La legge oraria richiesta è
, poiché x0= 0, v0= 0, a= 2m/s2
2) La risposta esatta è la seconda, infatti essendo la velocità sempre positiva, il
moto non si inverte mai
3) Completa la tabella seguente
Grandezza Valore medio Incertezza assoluta
Incertezza relativa
percentuale
a
297 mm
1 mm
0,3 %
b
200 mm
2 mm
1%
a) Incertezza relativa = 1/297
b) Incertezza assoluta = (0.01*200)mm
COMPITO C
1)
Achille e la tartaruga si muovono di moto uniforme.
Achille parte dall’origine del riferimento e copre i 100 metri in 20s, quindi si muove con una
velocità di 5
La tartaruga parte con un vantaggio di 50 metri e dopo 20 secondi si trova alla distanza di 90 m,
quindi ha percorso 40 metri, con velocità 2
I due corridori si incontrano dopo un tempo pari a poco più di 16 secondi , ad una distanza di
poco più di 80 m, come si può verificare considerando le due leggi orarie
il sistema ammette la soluzione
Vince la gara Achille con un distacco di 5 secondi, infatti la tartaruga , percorrendo 50m in 25 s,
taglierà il traguardo 5 secondi dopo
2)Dalla formula
Si ottiene
Scegliendo l’origine del riferimento nel punto dove parte l’oggetto e orientando l’asse verticale
verso il basso, la legge oraria sarà
Se invece si pone l’origine sul suolo e si orienta l’asse verticale verso il basso
Grafico posizione-tempo
primo caso
secondo caso
Grafico velocità-tempo
primo caso
secondo caso
3)Incertezza relativa 0.2/3.2
Incertezza percentuale circa 6%
COMPITO D
1)La pendenza del grafico che rappresenta la posizione corrisponde al grafico della velocità, mentre la
pendenza del grafico che rappresenta la velocità corrisponde al grafico dell’accelerazione.
Primo tratto:
il moto è uniformemente accelerato e l’oggetto si allontana dall’origine
il grafico posizione-tempo ha un andamento parabolico
il grafico della velocità (positiva) ha andamento rettilineo crescente
l’accelerazione è costante e positiva
Secondo tratto:
il moto è uniforme e l’oggetto si allontana dall’origine
il grafico posizione-tempo ha un andamento rettilineo
la velocità è costante e positiva
l’accelerazione è nulla
Terzo tratto:
il moto è uniformemente decelerato e l’oggetto si allontana dall’origine
il grafico posizione-tempo ha un andamento parabolico
il grafico della velocità (positiva) ha andamento rettilineo decrescente
l’accelerazione è costante e negativa
2)
Secondo grafico
Primo rafico
La prima legge oraria rappresenta un oggetto che si muove di moto uniforme con velocità scalare
2 m/s.
La posizione iniziale è 6 metri, dopo 3 secondi ritorna nell’origine e poi si allontana dall’origine in verso
contrario, fino ad una distanza di 4 metri.
La seconda legge oraria rappresenta un moto uniformemente decelerato con accelerazione-2
e velocità iniziale 6 m/s. Il vertice della parabola ha coordinate (3,9)
All’istante iniziale l’oggetto si trova nell’origine, raggiunge la distanza massima ( 9 metri) dopo 3 s e
torna indietro fino ad una distanza di 5 metri
3)Poiché v= 6-2t, la velocità finale è -4 m/s.
La velocità media si può calcolare come ∆x/ ∆t = 5/5 m/s
ovvero
