LAVORO ESTIVO FISICA Classe 2BS Indicazioni: Test: ricopiare sul quaderno le risposte registrate nelle griglie inserite in fondo a ciascuna serie di test Problemi: risolvere sul quaderno Unità 1 Misure ed errori 0 1 Che cosa individua l’unità di misura? a. Il campione di riferimento scelto per le lunghezze b. Il valore più piccolo misurabile di una grandezza qualunque c. Un campione di riferimento dello stesso tipo della grandezza da misurare d. Il campione di riferimento scelto per gli intervalli di tempo 02 Che cosa è il Sistema Internazionale? a. L’insieme che comprende gli enunciati di tutte le leggi della Fisica b. L’insieme di tutte le possibili unità di misura delle grandezze fisiche c. Un insieme limitato di grandezze fisiche con le rispettive unità di misura, da cui è possibile ricavare tutte le altre grandezze con le rispettive unità di misura d. L’insieme dei criteri che si devono seguire per condurre un esperimento scientifico 03 Data la resistenza R = (0,72 ± 0,01) Ω ottenuta da una lettura diretta nell’apposito strumento, quale delle seguenti affermazioni è corretta? a. La sensibilità dello strumento con cui è stata effettuata la misurazione è 0,01 Ω b. Ω è il simbolo della grandezza, R è invece l’unità di misura c. Il valore della grandezza è 0,01 Ω Ω d. 04 Data la misura A = (40 ± 2) cm, l’errore relativo è: a. 20 c. 42 cm b. 80 cm d. 0,05 05 Date le misure A = (2,50 ± 0,01) m e B = (500 ± 2) s, possiamo affermare che la meno precisa tra le due è: a. La misura A b. La misura B c. La precisione delle due misure è la stessa d. Dato che A si riferisce a lunghezze e B a intervalli di tempo, non ha senso confrontarle fra loro 16 Quale fra queste situazioni comporta un errore sistematico? a. Variazione imprevedibile della temperatura dell’ambiente in cui avviene la misurazione b. Distrazione dell’operatore con conseguente imprecisione nelle letture dello strumento c. Difetto costruttivo dello strumento di misura d. Vibrazioni del banco di lavoro sul quale sono disposti gli strumenti 17 Se il valore di una grandezza è XM = 745,293 kg, come si esprime il risultato correttamente arrotondato con 4 cifre significative? a. X = 750 kg c. X = 746,0 kg b. X = 745,2 kg d. X = 745,3 kg 18 Quale delle seguenti affermazioni sul valore medio di una serie di misure è corretta? a. Il valore medio è quello che si ripete più spesso nella serie di misurazioni b. Il prodotto del valore medio per il numero delle misurazioni dà lo stesso risultato che si avrebbe sommando tutti gli effettivi risultati delle misurazioni c. Il valore medio si ottiene dividendo per due la somma tra valore massimo e valore minimo d. Il valore medio non coincide mai con nessun valore effettivo della serie 19 È data la seguente serie di quattro misure riguardanti una stessa grandezza: 3,2 s0 3,5 s0 3,8 s0 3,6 s l’errore massimo sarà: a. 0,3 s c. 0,2 s b. 0,1 d. 0,6 10 Un ragazzo afferma: “Il mio orologio segna anche i millesimi di secondo, ma stamattina era indietro di 10 minuti”. Quale delle seguenti affermazioni ti sembra più adatta per descrivere la situazione? a. L’orologio è sensibile e preciso b. L’orologio non è né preciso né sensibile c. L’orologio è sensibile, ma non è preciso d. L’orologio non è sensibile, ma è preciso Per ognuna delle risposte date lo studente riporti la lettera corrispondente nella griglia sottostante. Risposte 1 2 Unità 2 3 4 5 6 7 8 9 Forze e loro misurazione 01 Quale tra le seguenti affermazioni è corretta? a. Una forza può sia deformare un corpo sia modificare il suo stato di moto o di quiete b. Una forza può soltanto deformare un corpo, ma non può mai modificare il suo stato di moto o di quiete c. Una forza può soltanto modificare lo stato di moto o di quiete di un corpo, ma non può mai deformarlo d. Una forza non può né deformare un corpo né modificare il suo stato di moto o di quiete 02 La relazione tra peso e massa è: g a. m = P · g c. P = m m b. =g d. P = m · g P 03 Se una forza di 120 N determina in una molla un allungamento di 12 cm, possiamo dire che la costante elastica della molla è: a. 10 N/m c. 0,001 N/m b. 0,1 N/m d. 1000 N/m 04 Osserva il grafico. La costante elastica della molla è: 10 b) 4 N/m c) 0,25 N/m d) 400 N/m e) 0,0025 N/m 05 Quale fra le seguenti tabelle individua due grandezze direttamente proporzionali? a. X 0,1 0,2 0,3 Y 2 3 4 b. X 06 18 24 Y 08 24 32 c. X 10 20 40 Y 0,20 0,04 0,08 d. X 07 14 21 Y 03 06 12 06 Il grafico di due grandezze direttamente proporzionali è costituito da una: a. Retta c. Circonferenza b. Parabola d. Iperbole 07 Analizzando il grafico rappresentato sotto, non è corretto affermare che: Le due grandezze X e Y sono direttamente proporzionali Il rapporto Y/X è costante Il prodotto X · Y è costante Le grandezze X e Y sono legate da una relazione del tipo Y = K · X 08 Dal grafico relativo alla Domanda 7 è corretto dedurre che: a. X/Y = 4 c. Le grandezze X e Y soddisfano una relazione del tipo 4 · Y = X b. X · Y = 16 d. Le grandezze X e Y soddisfano una relazione del tipo Y = 4 · X 09 Dalla equazione Y = 5 · X è possibile dedurre che: a. Y vale 5 c. X vale 1 b. Se X vale 2, allora Y vale 10 d. Il rapporto X/Y è uguale a 5 10 Una molla con costante elastica K = 90 N/m viene prima sottoposta a una forza di 36 N e poi di 72 N. Gli allungamenti saranno rispettivamente: a. 0,4 m e 0,8 m c. 0,4 cm e 0,8 cm b. 2,5 cm e 1,25 cm d. 2,5 m e 1,25 m Per ognuna delle risposte date lo studente riporti la lettera corrispondente nella griglia sottostante. Risposte 1 2 Unità 3 3 4 5 6 7 8 Vettori ed equilibrio 01 Per individuare una grandezza vettoriale c’è bisogno di: a. Un elemento: la posizione alla quale è applicato il vettore b. Tre elementi: il modulo, la direzione e il verso c. Due elementi: la direzione e il verso d. Un elemento: il modulo 02 Il modello fisico è: a. Una rappresentazione precisa e dettagliata della situazione reale in cui si svolge il fenomeno, per poterlo studiare nella sua complessità b. Una semplificazione della situazione reale in cui si svolge il fenomeno, per concentrare lo studio solamente su alcuni aspetti c. Una raccolta di dati rilevati durante lo studio della situazione reale in cui si svolge il fenomeno, per verificare la validità delle leggi fisiche d. Una schematizzazione concreta eseguita con creta, cartone, plastica… della situazione reale in cui si svolge il fenomeno, per poterlo analizzare in qualunque momento 03 Qual è la condizione per avere l’equilibrio di un corpo rigido esteso? a. Non esiste una condizione generale b. R=0 c. R=0 e M=0 d. M=0 04 Quale fra le seguenti coppie di forze ha come modulo del momento 10 N · m? a. F = 2 N; distanza fra i punti di applicazione delle forze = 5 m b. F = 2 N; distanza fra le rette d’azione delle forze = 2,5 m 9 10 c. F = 5 N; distanza fra le rette d’azione delle forze = 2 m d. F = 2,5 N; distanza fra i punti di applicazione delle forze = 4 m 05 In relazione alle forze d’attrito, a parità di superficie di contatto, è corretto affermare che: a. Il coefficiente d’attrito statico è minore di quello dinamico b. Il coefficiente d’attrito statico è uguale a quello dinamico c. I coefficienti d’attrito statico e dinamico non sono fra loro confrontabili, avendo unità di misura differenti d. Il coefficiente d’attrito dinamico è minore di quello statico 06 Una leva è detta di secondo genere se: a. La resistenza è posizionata tra il fulcro e la forza motrice b. Il fulcro è posizionato tra la forza motrice e la resistenza c. La forza motrice è posizionata tra il fulcro e la resistenza d. Il fulcro è più vicino alla forza motrice che non alla resistenza 0 7 Osserva i vettori in figura. Il modulo del vettore somma vale: a. 140 N b. Non è possibile individuarne il modulo con gli elementi forniti dalla figura c. 100 N d. 20 N 08 Una forza di 20 N è applicata in un punto di un corpo rigido e la retta d’azione di tale forza dista 50 cm dal centro di rotazione del corpo. Il momento della forza è dato da: a. 1000 N c. 0,025 m/N b. 10 N · m d. 40 N/m 09 Un corpo, la cui forza peso è 150 N, è appoggiato su una superficie orizzontale. Sapendo che il coefficiente d’attrito statico vale 0,05, qual è la forza minima che può mettere in movimento il corpo? a. 7,5 N c. 0,00033 N b. 3000 N d. 150 N 10 Osserva la figura. Affinché la leva risulti in equilibrio, è necessario che: a. Il braccio della resistenza raddoppi b. Il braccio della forza motrice si dimezzi c. La resistenza raddoppi d. La forza motrice raddoppi Per ognuna delle risposte date lo studente riporti la lettera corrispondente nella griglia sottostante. Risposte 1 2 Unità 4 Fluidi 3 4 5 6 7 8 01 Quale tra le seguenti affermazioni sulla pressione è corretta? a. È direttamente proporzionale alla forza e alla superficie b. È inversamente proporzionale sia alla forza sia alla superficie c. È direttamente proporzionale alla forza e inversamente proporzionale alla superficie d. È direttamente proporzionale alla superficie e inversamente proporzionale alla forza 02 Una forza di 600 N, applicata perpendicolarmente a una superficie di 300 cm 2, esercita una pressione di: a. 2 · 104 Pa c. 5 · 10–5 Pa b. 300 Pa d. 18 Pa 03 Se un corpo ha una massa di 12 kg e un volume di 0,0015 m3, qual è la sua densità? a. 0,018 kg · m3 –4 3 b. 1,25 · 10 m /kg c. 8 · 103 kg/m3 d. 12,0015 kg · m3 04 Il principio di Pascal riguarda: a. La dipendenza della pressione dalla profondità del fluido b. La spinta diretta verso l’alto che riceve un corpo immerso in un fluido c. Le condizioni di galleggiamento dei corpi sulla superficie dei fluidi d. La trasmissione della pressione invariata in tutte le direzioni 05 Quale delle seguenti affermazioni inerenti la legge di Stevino è errata? a. La pressione è direttamente proporzionale alla densità del fluido b. La pressione è direttamente proporzionale all’altezza del fluido c. La pressione è direttamente proporzionale al volume del fluido d. La pressione è direttamente proporzionale all’accelerazione di gravità c) 06 Osserva la figura che riproduce un torchio idraulico. Nel caso in cui S2 = 5 · S1, quanto vale la forza F2 che viene trasmessa grazie al fluido? a. 40 N b. 500 N c. I dati a disposizione non sono sufficienti d. 20 N 08 Quale delle seguenti affermazioni relative al principio di Archimede è errata? a. La spinta di Archimede è direttamente proporzionale al volume del corpo immerso b. La spinta di Archimede è direttamente proporzionale all’accelerazione di gravità 9 10 c. La spinta di Archimede è direttamente proporzionale alla profondità in cui si trova il corpo d. La spinta di Archimede è direttamente proporzionale alla massa del volume di fluido spostato d) 09 Uno stesso oggetto viene immerso prima nell’acqua (densità 1 kg/m3) e poi nell’olio (densità 0,92 · 103 kg/m3). Possiamo affermare che: a. Se non galleggia nell’acqua, sicuramente non galleggia nell’olio b. Se galleggia nell’acqua, sicuramente galleggia nell’olio c. Se galleggia nell’olio, sicuramente non galleggia nell’acqua d. Non ci sono elementi sufficienti per nessuna delle deduzioni precedenti 10 Un cubetto di lato 3 cm è immerso nel mercurio (densità 1,36 · 104 kg/m3). Quanto vale la spinta di Archimede ricevuta dal cubetto? a. 2,7 · 10–5 N c. 1,99 · 10–9 N b. 3,6 N d. 4,08 · 104 N Per ognuna delle risposte date lo studente riporti la lettera corrispondente nella griglia sottostante. Risposte 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Problemi: Esercizio 1 a. Facendo riferimento alla figura a, calcola il modulo della somma dei due vettori quando sono paralleli concordi e quando sono perpendicolari. b. Nel caso illustrato in figura b, disegna la forza che equilibra il punto materiale P. c. Nel caso riportato in figura c, rappresenta graficamente il vettore somma e calcolane il modulo. a) Esercizio 2 b) Alla leva schematizzata in figura viene applicata una forza motrice F 1, il cui modulo vale 80 N, di braccio 75,0 cm. c) a) A quale distanza dal fulcro deve essere posizionata una resistenza F 2 di modulo 200 N, affinché si abbia l’equilibrio? b) Se occorre una forza orizzontale di 76 N per mettere in movimento un parallelepipedo, avente un peso pari a 80 N, posizionato su un pavimento, qual è il coefficiente d’attrito statico radente? c) Una forza di intensità pari a 80 N viene impiegata per aprire un portone. Nella eventualità che il suo momento rispetto ai cardini sia 28 N · m, determina la lunghezza del braccio. Problema Una molla ha costante elastica pari a 160 N/m. Essa è disposta verticalmente e la sua estremità inferiore è incernierata a una leva lunga 60 cm (come mostrato in figura). Calcola l’allungamento subito dalla molla nel caso in cui la forza motrice applicata alla leva sia di 15 N e disti dal fulcro 48 cm. Soluzioni Esercizio 1 a) 140 N; 100 N; Esercizio 2 b) 14,2 N; a) 30 cm; b) 0,95; Problema c) 35 cm c) 26 N e) 7,5 cm Esercizio 1 Un parallelepipedo omogeneo di ferro ha la base di appoggio di dimensioni 50 cm e 30 cm, mentre l’altezza è di 4 cm. Sapendo che la sua massa è 47,28 kg, determina: a) la pressione esercitata sulla superficie di appoggio (la forza in questo caso è il peso: P = …); b) la densità del parallelepipedo di ferro. Se una forza pari a 1350 N agisce sul pistone di un torchio idraulico che ha raggio 25,5 cm, calcola: c) la forza che viene trasmessa grazie al secondo pistone, che ha un raggio di 8,5 cm. Esercizio 2 Un liquido ha una densità di 1480 kg/m3. a.Calcola la spinta di Archimede che riceve un corpo sferico di raggio 15 cm. b.Se questo corpo ha una massa di 50 kg, galleggia? (Motivare la risposta.) c.Determina la pressione che si ha nel fluido alla profondità di 124 cm. Problema Una sfera di raggio 8 cm, immersa in un fluido molto denso, riceve una spinta verso l’alto di 285,9 N. Trova a quale profondità nel fluido viene raggiunta una pressione di 2,8 · 104 Pa. Soluzioni Esercizio 1 c) a) 3,09 · 103 Pa; d) Esercizio 2 e) a) 205 N; f) Problema g) 21 cm b) 7,88 · 103 kg/m3; c) 150 · 103 N b) No, perché…; c) 0,18 bar