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 ….