esercizi di fisica per il ripasso estivo - Istituto G. Leopardi

ESERCIZI DI FISICA PER IL RIPASSO ESTIVO
Classe I – liceo scientifico Leopardi
1) Equivalenze:
233 mm = ………….km =…………... m
0,004 Mg = …………ng =……………….μg
57 mm2 =………………. m2 = …………………km2
0,044 cm3 =…………….m3 = ………………… litri
34000 s = …………. ore =………………. min
340000 Pa =……………. atm = ……………….. bar
13600 kg/m3 =……………. g/cm3 =……………………g/dm3
2) Calcoli con notazione scientifica:
)
3,5 ∙ 10
∙ 2 ∙ 10
=
1,5 ∙ 10
3 ∙ 10
)
∙ 10 ) =
0,0004
)410 ∙ 10
− 31 ∙ 10
=
9 ∙ 10
)
=
4 ∙ 10
3) Gli errori
a) Una clessidra viene girata 8 volte e, cronometrando I tempi di deflusso della sabbia con
un cronometro al centesimo di secondo, si ottengono i seguenti valori:
30,08 s; 29,85 s; 29,92 s; 29,90 s; 30,05s; 30,08 s; 30,01 s; 29,98 s
Esprimi il risultato della misura del tempo t di deflusso della sabbia e l’incertezza
relativa percentuale della misura.
b) Un recipiente graduato permette di misurare un volume massimo di liquido pari a 500
ml con un errore del 2%. Qual è la separazione tra una tacca e l’altra della scala
graduata?
[10 ml]
c) Un ingegnere vuole misurare la lunghezza di una sala con una precisione dello 0,1%. Se
la sala è lunga 20 m, quale deve essere la sensibilità dello strumento?
[2 cm]
d) Spiega, con un esempio, la differenza tra misura diretta e indiretta.
4) Operazioni con vettori:
a) Disegna su un foglio a quadretti 4 diversi vettori ed inventa almeno cinque operazioni
tra di essi (ricordati di mescolare somma, sottrazione e moltiplicazione di un numero
per un vettore).
b) Disegna su un piano cartesiano un vettore lungo 10 unità inclinato, rispetto all’asse
delle x, di:
- 0°
- 45°
- 60°
- 90°
- 120 °
- 330°
Trova quindi le componenti di questi vettori sugli assi cartesiani.
5) Esercizi di statica:
a) Un libro che ha peso 4 N viene mantenuto in equilibrio su un piano inclinato alto 0,4 m
e lungo 0,8 m. Trascurando l’attrito, determina la forza necessaria a mantenere in
equilibrio il libro e la reazione vincolare.
[2 N; 3,5 N]
b) Un oggetto, il cui peso è P = 500 N, è appeso come in figura mediante due funi che
formano rispettivamente un angolo di 30° e un angolo di 60° con il soffitto. Dopo aver
rappresentato graficamente le forze agenti nel punto A, determinare le tensioni di
ciascuna delle due corde oblique. Trascurare i pesi delle corde.
[250 N; 432,5 N]
c) Un corpo è posto su un piano inclinato di un angolo α = 30° rispetto all’orizzontale.
Sapendo che il coefficiente di attrito statico fra corpo e piano vale 0.4, stabilire se il
corpo è in equilibrio.
d) Dato il dispositivo rappresentato in figura, determinare il valore minimo della massa m2
perché il sistema possa mettersi in moto, sapendo che il coefficiente di attrito statico
tra la massa m1= 4 kg ed il piano orizzontale vale 0,2.
[0,8 kg]
m1
m2
e) La lunghezza di una leva di primo genere è 100 cm. Un masso di massa 50 kg è posto a
30 cm dal fulcro. Se la potenza massima che posso utilizzare è di 250 N, a quale distanza
dal fulcro dovrò applicare la potenza?
[0,6 m]
f) In una leva di primo genere la somma della resistenza e della potenza è di 90 N e la
potenza è 1/2 della resistenza. Calcola la lunghezza del braccio della potenza, sapendo
che il braccio della resistenza è lungo 2 m.
[4 m]
g) Il petrolio intubato dentro ad un foro di trivellazione a causa delle spinte interne di
natura geologica, ha una pressione verso l'alto di 2800 N/cm2. Per contrastare la risalita
del greggio si immette nel tubo una miscela di acqua e fango, di densità d = 2,5 ∙ 103
Kg/m3. Quanto deve essere alta la colonna di fango per contrastare adeguatamente la
fuoriuscita del greggio?
[1141,7 m]
2
h) Su una fiancata di una nave si apre una falla di 75 cm di area, a 4,5 metri sotto la
superficie di galleggiamento. Sapendo che la densità dell'acqua marina è d = 1030
Kg/m3, calcola quale forza è necessario applicare dall'interno per opporsi all'apertura
della falla.
[341 N]
i) Un fusto metallico vuoto di m = 4 kg di massa e capacità di 5 litri viene completamente
immerso attraverso una fune in una vasca piena di olio d = 765 Kg/m3. Calcolare la
spinta di Archimede subita dal fusto e la tensione che deve avere la fune per
mantenerlo in equilibrio all'interno del liquido.
[37,52 N; 1,72 N]
j) Un corpo in aria pesa 500 N, mentre quando è immerso in acqua pesa 460 N.
Determinare il suo volume e la sua densità.
[4081 cm3; 12500 kg/m3]
k) Due forze agiscono sulla ruota di una bicicletta inizialmente ferma come mostra la
figura. Il raggio della ruota è 0,50 m. La prima forza F1 = 10 N forma con la direzione del
raggio della ruota e verso uscente un angolo di 90°; la seconda forza F2 = 8,5 N forma
invece un angolo di 60°. Supponi che la ruota sia libera di ruotare senza attrito.
Determina intensità, direzione e verso del momento totale delle due forze rispetto al
centro della ruota.
[1,3 Nm]
l) Un salame di massa pari a 2 kg è appeso ad una molla nel reparto di salumeria. Qual è il
peso del salame? Se la molla ha costante elastica pari a 1000 N/m, di quanto si è
allungata la molla? Di quanto si allungherebbe una molla, avente costante elastica
doppia della precedente?
[19,6 N; 2 cm; 1 cm]
m) La pressione raggiunta all’interno di un’automobile è 5 atm. Quale forza viene
esercitata all’interno su un tappo con un diametro di 3,4 cm?
[12 N]
n) Un tubo ad U, contenente mercurio, ha un ramo A collegato con un serbatoio chiuso
pieno di gas. Il mercurio nel ramo A è risalito di 10 cm, rispetto all’altro ramo B, che è
aperto. Quale è la pressione nel serbatoio pieno di gas?
[87700 Pa]
o) In uno dei due rami, entrambi aperti, di un tubo ad U (contenente mercurio con peso
specifico 133000 N/m3) viene versata dell’acqua per un tratto di 10 cm. Il peso
specifico dell’acqua è 9800 N/m3. Quale dislivello di mercurio si viene a creare fra i due
rami?
[0,737 cm]
6) Formule inverse: trova tutte le formule inverse, a partire dalle seguenti formule dirette
= !
" = √2 $
7) Proporzionalità:
a) Scrivi le definizioni di grandezze direttamente proporzionali, inversamente
proporzionali e in proporzionalità quadratica.
b) Osserva le seguenti tabelle e stabilisci se le coppie di grandezze sono legate da qualche
tipo di proporzionalità:
x 3 1 6 0,5 ….
y 6 3 18 1,5 ….
x 3 6
1 0,5 ….
y 6 12 3 2,5 ….
x 1
0,5 4 5 ….
y 10 20
x 1 2 3
5 4 ….
0,5 ….
y 2 8 18 0,5 ….
x 3
2
1 0,5
….
y 27 12 3 3/4 ….