Test 1 2 Nel Sistema Internazionale l’unità di misura del lavoro è il joule. Quale delle seguenti uguaglianze è corretta? A 1J=1N·1m B 1J=1N·1s C 1 J = 1 N/1 m D 1 J = 1 N/1 s Mentre un oggetto si sposta di 10 m, una forza di 6 N agisce su di esso. È possibile che la forza compia un lavoro nullo sull’oggetto? 3 A No. B Sì, se la massa dell’oggetto è maggiore di 6/9,8 kg. C Sì, se la forza è parallela allo spostamento dell’oggetto. D Sì: se la forza è perpendicolare allo spostamento dell’oggetto. Mentre un oggetto si sposta di 20 m, una forza di 5 N agisce su di esso. È possibile che la forza compia un lavoro di –100 J sull’oggetto? 4 A No. B Sì, se la forza ha la stessa direzione dello spostamento ma verso opposto. C Sì, se la forza agisce nello stesso verso dello spostamento. D Sì: se la forza è perpendicolare allo spostamento dell’oggetto. Un aereo di 7,5 · 104 kg decolla quando raggiunge la velocità di 110 m/s dopo aver accelerato per 1600 m. Quale delle seguenti affermazioni è vera? 5 6 A La risultante delle forze agenti sull’aereo ha compiuto un lavoro nullo. B La risultante delle forze agenti sull’aereo ha compiuto un lavoro di 4,5 · 108 J. C La risultante delle forze agenti sull’aereo ha compiuto un lavoro di 1,3 · 1010 J. D La risultante delle forze agenti sull’aereo ha compiuto un lavoro di –1,3 · 1010 J. Se la velocità di un corpo raddoppia la sua energia cinetica: A diventa un quarto. B si dimezza. C raddoppia. D quadruplica. Su un corpo, che inizialmente ha energia cinetica C, agisce una forza F che compie un lavoro A. L’energia cinetica finale B del corpo è: 7 A B=C+F B B=F+A C B=C+A D B=A–C Un ragazzo di 45 kg scende sullo scivolo di un parco acquatico alto 7,7 m. Partendo da fermo, arriva in acqua alla velocità di 3,4 m/s. Puoi concludere che: A si è conservata solo l’energia potenziale. B si è conservata l’energia totale. C la forza peso ha compiuto un lavoro di 3100 J. D ha subito l’azione di forze dissipative che hanno compiuto un lavoro di –3100 J. 8 Uno scalatore apre una nuova via su una montagna. Il dislivello della via è 560 m. Per portarsi dietro uno zainetto di 5,6 kg lo scalatore ha compiuto un lavoro di: 9 10 11 A –3,1 · 103 J B 0J C 3,1 · 103 J D 3,1 · 104 J Un corpo si muove sotto l’azione di forze conservative: puoi concludere che: A l’energia potenziale iniziale è uguale all’energia potenziale finale. B l’energia cinetica iniziale è uguale all’energia cinetica finale. C la differenza fra l’energia cinetica e l’energia potenziale rimane costante. D la somma dell’energia cinetica e dell’energia potenziale rimane costante. Un’automobile di 1600 kg parte da ferma e raggiunge i 100 km/h in 8,8 s. Qual è la potenza media erogata dal motore? A 70 W B 7 kW C 9 kW D 70 kW Una forza variabile agisce su un oggetto per 4 m. Il grafico mostra l’andamento del modulo della forza in funzione dello spostamento: Qual è il lavoro compiuto dalla forza? 12 A Non si può calcolare perché la forza non è costante. B 4N C 8N D 16 N Un vagone ferroviario di 2,5 · 104 kg urta a 1,8 m/s contro un respingente fisso, posto alla fine di un binario morto. Il respingente è formato da una molla di costante elastica 5,0 · 105 N/m. Nell’istante in cui il vagone si ferma, la molla si è accorciata di: A 0,16 m B 0,29 m C 0,40 m D 0,57 m Problemi 1 Un oggetto di 2,5 kg si sposta su un piano orizzontale sotto l’azione di una forza parallela al piano di 45 N e di una forza d’attrito di 35 N che si oppone al moto. Il corpo inizialmente è fermo: 2 calcola la sua velocità dopo 5 m. Un sasso di 50 g è lanciato verso l’alto con una velocità iniziale di 12 m/s dal tetto di un edificio alto 15 m. Calcola: l’energia potenziale del sasso quando raggiunge la massima altezza; la velocità con cui raggiunge il suolo. 3 Calcola la potenza media necessaria a un uomo di 75 kg per salire in 24 s una scalinata alta 19 m. 4 Un oggetto di 3,5 kg scende su una guida senza attrito (vedi figura) alta 5,0 m. Lungo un tratto di 2,0 m della guida in piano l’oggetto risente di una forza d’attrito con coefficiente µd = 0,83. Al termine della guida, una molla di costante elastica k = 380 N/m ferma l’oggetto comprimendosi. Calcola: l’energia totale dell’oggetto immediatamente prima di subire l’attrito; la velocità dell’oggetto immediatamente prima di entrare in contatto con la molla; la massima compressione della molla. SOLUZIONI