Prova in itinere N. 2 1. Una forza di 120 N agisce per 4 secondi su un corpo di 30 kg, inizialmente fermo, su una direzione parallela allo spostamento del corpo stesso. Quanto vale il lavoro compiuto dalla forza? Risposte: a) 4440 J b) 2000 J c) 6340 J d) 3840 J 2. Una particella carica negativamente (q=-1.6 10-19 C; massa m= 1.7 10-27 Kg) inizialmente ferma, è attratta da una carica fissa Q=3 10-10 C. Se la distanza di separazione iniziale tra le cariche è d=2 cm, qual è la velocità dell’elettrone quando la distanza si è dimezzata? Risposte: a) 12.45 m/s b) 15.93 m/s c) 10.64 m/s d) 8.50 m/s 3. Un corpo di 30 kg viene spinto da una forza costante nella direzione e verso del suo moto in modo che la velocità passi da 5 m/s a 13 m/s. Calcolare il lavoro eseguito dalla forza. Risposte: a) 2160 J b) 4020 J c) 3200 J d) 5260 J 4. Supponiamo di avere due cariche, Q1=2.2·10-7 C e Q2=- 4.0·10-8 C, situate inizialmente a distanza r1= 10 cm. Qual è la variazione di energia potenziale se la distanza aumenta fino a 20 cm?. Risposte: a) 4.0·10-4 J b) 8.0·10-5 J c) 6.8 10-5J d) 3.2·10-4 J 5. Uno sciatore di massa m=70 kg parte da fermo ed inizia una discesa con pendenza di 30°. Supponendo che la forza d’attrito sia pari a FA=210 N, qual è la sua velocità dopo aver percorso un tratto s pari a 20 m? Risposte: a) 2.4 m/s b) 7.6 m/s c) 8.7 m/s d) 4.9m/s 1 6. Una pallina di massa m=0.5 kg è sospesa tramite un filo inestensibile di lunghezza l=1 m ad un punto fisso O. Nel punto A la pallina possiede una velocità v0 diretta verso destra (vedi figura). Determinare il valore minimo del modulo della velocità iniziale, v0, necessario perché la pallina raggiunga il punto B. Risposte: a) 6.63 m/s b) 5.83m/s c) 2.30m/s d) 4.43m/s 7. Una carica Q è soggetta ad un campo elettrico E. Nella stessa direzione ed in verso opposto agisce una forza meccanica F che spostando la carica dal punto A al punto B ne aumenta l’energia cinetica di 1.0·10-5 J compiendo un lavoro L=2.0·10-5 J. Calcolare la variazione dell’energia potenziale di Q quando viene spostata da A a B. Risposte: a) 2.0·10-5 J b) 1.0·10-5 J c) 3.0·10-5 J d) 4.0·10-5 J 8. Un pompiere di 70 kg sale una rampa di scale alta 20 m. Quanto lavoro deve compiere? Risposte: a) 14000 J b) 13734 J c) 12250 J d) 11724 J 9. Una palla di ferro di 4 kg viene posta accanto ad una molla con costante elastica k = 1000 N/m, compressa di 15 cm. Calcolare la velocità con cui parte la palla quando scatta la molla. Risposte: a) 3.47 m/s b) 4.57 m/s c) 2.37 m/s d) 2.97 m/s 2 10. Calcolare il lavoro fatto da una forza di 80 N, orientata come in figura che provoca, durante la sua azione, lo spostamento di un carretto di massa m=10 kg per un tratto pari a 6 metri lungo una strada orizzontale. Risposte: a) 367.7 J b) 873.7 J c) 557.7 J d) 457.7 J 3