Istituto Statale d’Istruzione Superiore
“Francesco Gonzaga”
Liceo Scientifico, Liceo Classico, Liceo Linguistico.
Istituto Tecnico Commerciale per Ragionieri “IGEA” e per Programmatori “Mercurio
Via F.lli Lodrini 32 - 46043 Castiglione delle Stiviere (MN) - Tel 0376 638018 – 0376 636678 -
Agli alunni della Classe 3 AN
MATERIA:
Oggetto :
(Liceo Scientifico – Nuovo Ordinamento)
FISICA
“Lavoro estivo alunni ”
Docente:
Profssa Angela Polimeno
In relazione alle esigenze del prossimo anno, si segnala che è necessaria una soddisfacente
conoscenza di tutti i contenuti del programma svolto (consegnata una copia in segreteria) ed
in particolare sui principi della dinamica e sue applicazioni, sul lavoro e il principio di
conservazione dell’energia meccanica: durante il periodo estivo sarà quindi necessario
procedere con un attento lavoro di ripasso.
Tale lavoro dovrà essere condotto sia sulla parte teorica, sia tramite lo svolgimento di
esercizi: a questo proposito tutti gli studenti svolgeranno tutti i problemi in allegato.
Buone vacanze e buon lavoro a tutti!
NB: Il lavoro estivo costituisce argomento per le prove di ingresso a.s. 2013 /2014
Castiglione d/Stiviere 16 / 06 / 2013
Il docente
Prof.ssa Angela Polimeno
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INDICAZIONI DI LAVORO E DI METODO
Formulare un programma di ripasso, distribuendo uniformemente il lavoro nel’arco dei mesi
estivi;
Rivedere la teoria relativa agli argomenti poco conosciuti prima di eseguire gli esercizi;
Rivedere gli esercizi già svolti in classe su tali argomenti;
Chiediti se sai la teoria e se sai risolvere i relativi esercizi;
indicare i dati del problema e le grandezze da determinare, tracciare disegni e/o grafici
ordinati e precisi, spiegare il procedimento adottato, scrivere prima le formule utilizzate
e poi eseguire i calcoli con le unità di misura corrette;
Preparare schemi di riepilogo e prospetti riassuntivi per favorire la memorizzazione e il
successivo ripasso.
Gli esercizi assegnati dovranno essere sistemati ed elaborati su un nuovo quaderno.
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ALLEGATO: ESERCIZI
N.B: Anche se alcuni esercizi assegnati sono stati svolti durante l’anno, si richiede di rifarli
1) Il grafico a lato rappresenta, in funzione del tempo, la
velocità di un corpo che si muove in linea retta.
Descrivi qualitativamente il moto e determina :
a. il valore della distanza complessivamente percorsa
b. la velocità scalare media nell’intero percorso
c. la legge oraria corrispondente ai primi due secondi,
sapendo che nell’istante iniziale il corpo si trova
nell’origine del riferimento
Soluzione: [Il moto è uniformemente accelerato nei primi 2 secondi,
con velocità iniziale nulla e accelerazione uguale a
,
raggiungendo la velocità finale di 4 m/s; il moto poi diventa uniforme
con velocità pari a 4m/s , per 4 secondi, infine , nell’ultimo secondo
è decelerato, con accelerazione -4 .
a) La distanza percorsa corrisponde all’area del trapezio in figura pertanto è uguale a 22 m.
Può essere calcolata anche sommando gli spazi percorsi in ciascuna delle fasi del moto:
-prima fase ∆x1 = vm ∆t =( 2 m/s2s) = 4m
-seconda fase∆x2 = v∆t = (4 m/s 4s)= 16 m
-terza fase ∆x3 = vm ∆t = (2 m/s1 s) = 2m
Totale 22m
b) La velocità scalare media è
c) La legge oraria richiesta è
, poiché x0= 0, v0= 0, a = 2m/s2]
2) Un sasso viene lanciato verso l'alto con una velocità di 15 m/s. Quanto tempo impiega a raggiungere il
punto più alto ? Dopo 2 secondi dal lancio a che altezza si troverà ?
[1.53s, 10.4m]
3) Un' auto che si muoveva in linea retta con una velocità di 90 Km/h decelera uniformemente con un'
accelerazione di 3 m/s2 . Dopo quanto tempo si ferma ? Che tratto ha percorso ?
[8.3s, 104.2 m]
4) Un’ape si muove per 8 s alla velocità di 5 m/s. Poi nei successivi 6 s accelera fino alla velocità di 20 m/s.
Dopo aver rappresentato il moto in un grafico v-t si calcoli:
a) L'accelerazione subita nei 6 s;
b) lo spazio totale percorso nei 14 s;
c) la velocità media nei 14 s;
[2.5 m/s2, 115 m, 8.2 m / s]
5) Una Fiat Panda ed una Lancia Y10 viaggiano a velocità costante lungo due strade rettilinee formanti tra
loro un angolo retto. La Panda ha la velocità di 80 Km/h. Sapendo che alla fine del movimento durato 2h
25m 34s i due corpi si trovano alla distanza di 320 Km, trovare la velocità della Y10. [104 Km / h ]
6) Una motocicletta che si muove lungo un percorso rettilineo, compie 1.2 Km con accelerazione di 2 m/s2.
Se la velocità iniziale è zero, calcolare il tempo impiegato e la velocità raggiunta alla fine del percorso
[34.6 s, 69.2 m / s ]
7) Nel triangolo rettangolo ABC, con l’angolo retto in A, il cateto AB misura 6 m e cos γ = 3/5 , essendo γ
l’angolo acuto nel vertice C. Determinare:
a) le ampiezze dei due angoli acuti del triangolo ABC;
b) le misure del cateto AC e dell’ipotenusa BC;
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c) il valore tgγ .
Soluzione: [a) Indichiamo con l’angolo acuto nel vertice B. Calcolo dell’ampiezza di .
L’angolo è acuto e cos γ = 3/5 γ = arccos(3/5) = 53° 7 '48''
Calcolo dell’ampiezza di
L’angolo è complementare di e dunque 904652'12''
b) Determiniamo prima sen , quindi la misura dell’ipotenusa e successivamente la misura del
cateto AC. Si ha: sen
1 cos2 BC
AB
m; AC BC cosm
sen
c) Il valore tg si può determinare come rapporto tra sene cos, oppure come rapporto tra le
misure dei cateti AB, AC. In ogni caso si ha : 4/3.]
TEST A RISPOSTA MULTIPLA (TUTTE LE RISPOSTE DEVONO ESSERE MOTIVATE)
1) Quali delle seguenti affermazioni corrispondono a un moto rettilineo uniforme? (Sono consentite risposte
multiple.)
A
B
Velocità costante.
Spazi uguali in tempi uguali.
C
D
Accelerazione diversa da zero.
Velocità nulla.
2) Un’automobile parte da ferma dall’origine degli assi, muovendosi di moto rettilineo uniformemente
accelerato con accelerazione a = 1,0 m/s2. In quale posizione si trova dopo 10 s?
A
B
5,0 m
10 m
C
D
50 m
1,0 · 102 m
3) Un’automobile percorre una distanza di 18 km in 30 min. Quanto vale la sua velocità media?
A
0,6 m/s
B
30 m/s
C
10 m/s
D
0,2 m/s
4) Un punto materiale si muove con legge oraria s = 2 – 3t + 5t2 – t3. In quale posizione si trova all’istante t
= 2,0 s?
A
1,4 · 10 m
B
8,0 m
C
1,6 · 10 m
D
–1,2 · 10 m
5) Un punto materiale si muove lungo l’asse x passando da x = 1,0 m a x = 6,0 m e poi tornando indietro a
x = 4,0 m. Quanto spazio ha percorso?
A 11 m
B 7,0 m
C 5,0 m
D 3,0 m
6) Un motociclo si muove di moto rettilineo:
A
B
C
D
quando la sua traiettoria è un segmento di retta.
quando la sua traiettoria è tangente a una retta in vari punti.
quando la sua traiettoria è circolare rettilinea.
quando la sua traiettoria è ha equazione y = x2.
7) Un motociclo si muove di moto rettilineo uniforme:
A
B
C
D
quando si sposta lungo una retta con velocità costante.
quando si sposta lungo una retta con accelerazione costante.
quando si sposta lungo una retta con velocità e accelerazione costanti.
quando si sposta lungo una retta con moto vario.
8) Qual è il grafico spazio-tempo di un moto rettilineo uniforme?
A
Un’ellisse.
B
Una parabola.
C
Una retta.
D
Un’iperbole.
9) Un punto materiale si muove partendo dalla posizione B con velocità iniziale C. Il moto è
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uniformemente accelerato con accelerazione A. Dopo un intervallo di tempo D, quale sarà la sua
posizione E?
A
B
C
D
E = B + C · D + 0,5 · A · D2
E = B + 0,5 · A · D2
E = C · D + 0,5 · A · D2
E = B + C · D − 0,5 · A · D2
10) Un pneumatico di raggio R = 1,0 m ruota alla frequenza di 10 Hz. Quale velocità hanno tutti i punti della
ruota posti a distanza d = 50 cm dal centro?
A
10 m/s
B
5,0 m/s
C
31 m/s
D
63 m/s
11) In assenza di attrito dell’aria, il tempo di volo di un proiettile dipende:
A
B
C
D
solo dalla massa del proiettile.
dalla velocità iniziale nella direzione x.
solo dall’accelerazione di gravità.
dalla velocità iniziale nella direzione y.
12) Su una barca, che si muove a una velocità 7 m/s, un pallone viene lanciato alla velocità di 2 m/s nella
stessa direzione di moto della barca. A quale velocità viaggia il pallone per un osservatore sulla riva?
A 9 m/s
B 7 m/s
C 5 m/s
D 2 m/s
13) Una particella si muove di moto circolare uniforme con velocità tangenziale v = 6,3 m/s su una
circonferenza di raggio r = 1,0 m. Qual è la frequenza del moto?
A 2,0 m/s
B 2,0 Hz
C 6,3 Hz
D 1,0 Hz
14) Qual è l’altezza minima che dovrebbe raggiungere la torre di un parco giochi per far provare, per almeno
10 s, la sensazione di «zero g»?
A Almeno 1 km.
B Non esiste.
C 9,8 · 102 m
D 4,9 · 102 m
15)
A
B
C
D
Il vettore velocità istantanea in un punto della traiettoria è sempre:
secante in quel punto.
tangente in quel punto.
a una data distanza da quel punto.
perpendicolare alla tangente in quel punto.
16) Una pallina lanciata orizzontalmente dalla cima di una torre, compie:
A un moto rettilineo uniforme.
C un moto parabolico.
B un moto circolare.
D un moto iperbolico.
17)
A
B
C
D
Nel moto di un proiettile la gittata è:
direttamente proporzionale al quadrato della velocità iniziale.
direttamente proporzionale a g.
direttamente proporzionale al seno dell’angolo di incidenza.
direttamente proporzionale alla tangente dell’angolo di incidenza.
18) Nel moto circolare uniforme la frequenza:
A
è uguale all’accelerazione centripeta.
B
è misurata in m/s.
C
D
varia dopo ogni giro.
è l’inverso del periodo.
19) Un’automobile parte da ferma e accelera costantemente per 100 m, che percorre in 10 s. Calcola il valore
dell’accelerazione.
A 2,0 m/s2
B 10 m/s2
C 1,0 m/s2
D 5,0 m/s2
20) Indicando con A l’accelerazione, con B la velocità iniziale e con C la velocità all’istante D, la legge
velocità-tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato è data dall’equazione:
A C=B+A·D
B B=C+A·D
C C=A+B·D
D B=D+A·C
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21) Un motociclo parte da fermo e dopo un tratto B ha la velocità C. Qual è la sua accelerazione media A in
quel tratto?
A A = C2 / 2B
B A = C2 / B
C A=C/B
D A = C / B2
22) Se un’automobile viaggia alla velocità di 27 m/s e il tempo di reazione dell’automobilista è mediamente
di 1 s, quanti metri percorre l’automobile durante il tempo di reazione?
A 270 m
B 27 m
C 2,7 m
D 0,27 m
23) Nel vuoto una pallina di piombo di 1 kg e una pallina di gomma di 100 g, aventi le stesse dimensioni,
sono lasciate cadere dalla stessa quota allo stesso istante. Cosa succede?
A Arrivano insieme a terra.
C Arriva prima la pallina di gomma.
B Arriva prima la pallina di piombo.
D Non si può prevedere chi arriva prima.
24) Un oggetto viaggia alla velocità costante di 10 m/s, poi comincia a rallentare costantemente fino a
fermarsi in 10 s. Calcola il valore dell’accelerazione.
A −2,0 m/s2
B −10 m/s2
C −1,0 m/s2
D −5,0 m/s2
25) Una palla è lanciata verso l’alto con una certa velocità. Un bambino, fermo su un balcone a 10 m dal
suolo, sta aspettando l’arrivo del pallone. Calcola il valore della velocità iniziale che bisogna imprimere
al pallone per farlo arrivare nelle mani del bambino sul balcone.
A 20 m/s
B 10 m/s
C 14 m/s
D 50 m/s
26) Due forze orizzontali di uguale direzione, rispettivamente di moduli 1,5 N e 2,5 N, vengono applicate a
uno zaino di massa 4,0 kg che è posto inizialmente in quiete su un piano anch’esso orizzontale privo di
attrito. Lo zaino:
A assume una accelerazione di 1,0 m/s2.
B assume una accelerazione di 4,0 m/s2.
C assume una accelerazione di 0,25 m/s2.
D non si muove perché è pesante e le forze sono poco intense.
27) Un piatto di massa 1,0 kg si muove di moto rettilineo uniforme, su un piano orizzontale privo di attrito,
con velocità v = 10 m/s. Trascurando la resistenza dell’aria, qual è il modulo della forza risultante che lo
fa muovere?
A 10 N
B 0,0 N
C 9,8 N
D 10 N
28) Durante un’interazione, due corpi di massa C e D non soggetti a forze esterne si muovono con
accelerazioni E e F. Qual è la relazione che lega queste grandezze?
A E/F=D/C
B E·C=F·D
C E·F=D·C
D E+F=C+D
29) Un oggetto pesa 98 N. Quale massa ha?
A 98 kg
B 9,8 kg
C
10 kg
D
10 g
30) Quale accelerazione deve possedere un ascensore di un altissimo grattacielo per fare in modo che una
persona, durante il suo moto, abbia un peso apparente uguale al 120% di quello reale?
A 9,81 m/s2
B 1,20 m/s2
C 0,981 m/s2
D 1,96 m/s2
31) Lungo un piano inclinato con = /6, un oggetto di massa m sta scivolando senza attrito. Se A è il seno
dell’angolo , B è il coseno dell’angolo e C indica l’accelerazione di gravità, qual è l’accelerazione
con cui scivola il corpo?
A A·C
B A·B
C B·C
D A·B·C
32) Su un corpo di massa m = 10 kg, che viaggia a velocità costante su un piano orizzontale, sono applicate
le forze F1 , diretta lungo l’orizzontale, e F2 , inclinata di 150° rispetto a F1 . Non c’è attrito dell’aria né
6
r
sul piano orizzontale. Quale deve essere il rapporto F1 / F2 affinché il moto continui a velocità
A
costante?
1,0
B
0,75
C
0,5
33) Un oggetto pesa 98 N sulla Terra. Quanto vale la sua massa sulla Luna?
A 98 N
B 9,8 N
C 10 hg
34) Nel Sistema Internazionale il joule corrisponde a:
A W·m
B kg · m/s
D
0,87
D
10 kg
C N/m
D N·m
35) Quando la velocità di un corpo si dimezza la sua energia cinetica:
A si dimezza.
C raddoppia.
B diviene un quarto.
D quadruplica.
36) Un motore che eroga una potenza di 1 watt compie un lavoro di:
A 1 newton ogni metro.
C 1 newton ogni secondo.
B 1 joule ogni metro.
D 1 joule ogni secondo.
37) Il motore di un’automobile eroga 120 kW per 10 s. L’incremento di velocità dell’automobile è maggiore
durante il primo secondo o durante l’ultimo?
A L’incremento è maggiore durante il primo secondo perché l’auto percorre meno spazio.
B L’incremento è maggiore durante l’ultimo secondo perché l’auto percorre più spazio.
C L’incremento è lo stesso perché la potenza è costante.
D Non si può stabilire perché non è nota la massa dell’auto.
38) Un corpo ha inizialmente un’energia cinetica Ki. Dopo che una forza ha agito su di esso effettuando un
lavoro W, il corpo ha un’energia cinetica Kf. Puoi concludere che:
A W = Kf / Ki
D W = Kf + Ki
B W = Kf Ki
C W = Kf – Ki
39) Un corpo di massa m posto a un’altezza h rispetto al terreno ha la stessa energia potenziale di un corpo
di massa doppia posto a un’altezza:
A h/2
B 2h
C h2
D
40) Quale delle seguenti affermazioni è vera?
A La variazione di energia potenziale di un corpo non dipende dal riferimento scelto per calcolarla.
B L’energia potenziale di un corpo non dipende dal riferimento scelto per calcolarla.
C L’energia potenziale finale di un corpo dipende dalla sua energia potenziale iniziale.
D L’energia cinetica di un corpo è sempre maggiore della sua energia potenziale.
41) Un corpo di 10 kg è lasciato scivolare lungo un piano inclinato alto 10 m. Sapendo che giunge a terra
con un’energia cinetica di 900 J puoi concludere che:
A si è conservata l’energia cinetica ma non quella potenziale.
B si è conservata l’energia meccanica.
C sono stati dissipati 80 J.
D sul corpo ha agito una potenza costante.
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