ESERCIZI
1.
La figura rappresenta un piano inclinato di lunghezza 100 cm e altezza incognita x. Una forza F equilibra un
corpo di 6,0 kg poggiato su di esso.
Esprimi come varia l’intensità della forza F necessaria per tenere in equilibrio il corpo al variare di x e ed esegui un
grafico di tale relazione riportando x in ascisse e F in ordinate
Calcola il valore dell’altezza x del piano se la forza equilibrante è 12 N. Se invece fosse nota h=100 cm, come varia
l’intensità della forza F necessaria per tenere in equilibrio il corpo al variare della lunghezza x del piano? anche in
m=6,0 kg
questo caso esegui un grafico di tale relazione riportando x in ascisse e F in ordinate.
2. Una trave di peso 4600 N è appoggiata agli estremi A e B ed è caricata con un peso di intensità 1000 N che agisce in
un punto G distante AG=2,0 m e BG= 3,0 m.
a. Fai un disegno schematico della situazione.
b. Determina le forze che scaricano sugli appoggi A e B e determina le forze di reazione degli appoggi stessi.
3.
Una sbarra di lunghezza 40 cm e di peso 5,0 N e' fulcrata ad una estremità ed e' caricata con un peso di 4,0 N a 10
cm dal fulcro.
a. Determinate intensità, direzione, verso dei momenti delle due forze peso e del momento equilibrante.
b. Determinate la forza F da applicare all'estremità opposta al fulcro per mantenere il sistema in
equilibrio.
c.
Disegnare tutte le forze in gioco.
4.
Si consideri il piano inclinato senza attrito in figura. Si sa che
all’equilibrio l’allungamento della molla è 2,0 cm e che la
costante elastica vale 10 N/cm. Calcolare:
a. la forza elastica (disegnala)
b. la componente della forza peso parallela al
piano (disegnala)
c. l’altezza del piano inclinato
5.
Una trave di peso 5600 N è appoggiata agli estremi A e B ed
è caricata con un peso di intensità 2000 N che agisce in un
punto G distante AG=2,0 m e BG= 4,0 m.
a. Fai un disegno schematico delle forze agenti sulla trave.
b. Determina le forze che scaricano sugli appoggi A e B (determina quanto la trave scarica sugli appoggi A e B e
quanto il peso aggiunto scarica sugli appoggi A e B e quanto in totale)
6.
Un corpo di massa 10 kg è poggiato su un piano orizzontale. Un secondo corpo è collegato al primo tramite una
corda che passa in una carrucola e scende verticalmente trascinando con sé il primo corpo. Nell'ipotesi in cui il
piano abbia coefficiente di attrito statico pari a 0,4 calcola la massima massa del secondo corpo affinché il sistema
sia in equilibrio.
7.
Una molla di costante elastica 20 N/m è poggiata su un piano inclinato di 30° con coefficiente di attrito 0,2. Se alla
molla viene attaccato un corpo di massa 2 kg, determina di quanto si allunga la molla perché il sistema sia in
equilibrio.
8.
Una trave è appoggiata agli estremi A e B ed è caricata con un peso di intensità 300 N che agisce in un punto G
alle distanze AG=2 m e BG=3 m. Determina le forze di reazione agli appoggi, nell'ipotesi che la trave abbia peso
trascurabile.
9.
Claudio e Francesco, di massa rispettivamente 45 kg e 50 kg, stanno giocando su un'altalena. Claudio è seduto ad
un estremo a una distanza di 1,4 m dal fulcro centrale. Calcola a quale distanza da Claudio deve sedersi Francesco
affinché l'altalena sia in equilibrio in posizione orizzontale e non ruoti.
10. Una chiatta è trainata lungo un fiume tramite due funi agganciate a due autovetture che viaggiano lungo le rive
del fiume; le funi formano un angolo di 45,0° rispetto alla direzione di avanzamento e per fare avanzare la chiatta
è necessaria una forza di 1800 N. Calcolare la forza esercitata su ciascuno dei ganci di traino.
[1.27 ·103 kN]
11. Calcolare il peso di un oggetto di massa 12,0 kg a Reykjavik (Islanda, 64,00° latitudine nord), dove g = 9,823 m/s2,
e a Batavia (Giava, 6,000° latitudine sud), dove g = 9,782 m/s2.
[117,9 N;
117,4 N]
12. Ad una molla ideale di costante elastica k = 3,5 N/mm si appende un oggetto di massa 3,5 kg; determinare
l'allungamento della molla.
[0,98 cm]
13. Quando ad una molla ideale avente lunghezza a riposo 12,0 cm è appeso un oggetto di massa 450 g si misura un
allungamento di 2,40 cm; determinare la lunghezza della molla se al primo oggetto se ne aggiunge un secondo di
massa 200 g.
[15,5 cm]
14. Due forze misurano 10N. In quale caso la loro risultante è massima ed in quale è minima? Scrivine i rispettivi
valori.
15. E' possibile che due forze, una da 10N ed una da 20N, applicate ad uno stesso punto, abbiano risultante minore di
10N? Motiva la tua risposta.
16. Una stessa forza applicata a due molle diverse produce un allungamento x 1=0,10 m su una e un allungamento
x2=0,4 m sull'altra. Sapendo che la costante elastica della molla 1 è k1=10 N/m, Calcola il valore della forza
applicata alle molle; calcola il valore k2 della costante elastica della molla 2.
17. La massa di un corpo misurato sulla Terra è di 50kg. Se la massa fosse misurata sulla Luna quale valore si
otterrebbe?
18. Calcolare l'intensità della risultante di due forze applicate ad uno stesso punto, di 7N e 24N rispettivamente, nei
18. seguenti tre casi: a. sono parallele ed equiverse
b. sono parallele e di verso opposto
c. formano un
angolo retto
19. Nella figura a lato sono rappresentate tre forze che
si fanno equilibrio, di cui F1 ha intensità 8N.
Determinare le intensità di F2 e F3.
20. Un corpo di massa 10kg appoggiato su un piano orizzontale è applicata una forza di 20N che forma un angolo di
45° con l'orizzontale. Sapendo che il coefficiente di attrito statico tra corpo e piano vale 0,2:scomponi la forza in
una componente orizzontale ed una verticale e calcolane l'intensità. La forza riesce a mettere in moto il corpo?
Perché?
21. Due individui sostengono un carico di 300N mediante due funi disposte
come in figura a lato. Determinare la forza che deve essere applicata da
ciascuno di essi.
22. Due blocchi di peso P1 e P2 sono appoggiati ai due piani inclinati
rappresentati nella figura in alto a sinistra. L'intensità di P1 vale
100N. Determinare l'intensità di P2 che, in assenza di attriti,
consente al sistema di rimanere in equilibrio.
23. Sapendo che: il nucleo della Terra ha raggio uguale a 3,57 x103 km e densità (media) pari a 10,3 g/cm3; la densità
(media) della Terra è pari a 5,5 g/cm3; il raggio terrestre è uguale a 6,37x103 km; si calcoli la densità (media) della
parte restante (mantello e crosta).
Completare la seguente tabella:
Pressione alla quale il
carbonio cristallizza in
diamante
Pressione del punto triplo
dell’acqua
Miglior vuoto ottenibile in
laboratorio
Pressione del suono alla
soglia del dolore
Pressione parziale
dell’idrogeno al livello del
mare
50000 atm
=________________bar
=________________hPa
4.58 mmHg
=________________mbar
=________________atm
10-11 Pa
=________________atm
=________________mbar
20 N/m2
=________________mmHg
=________________mbar
5x10-7 atm
=________________Pa
=________________bar
