C ORSO DI F ISICA PER T ECNOLOGIE A LIMENTARI 2017
D IPARTIMENTO DI A GRARIA
Cinematica e Dinamica del Punto Materiale: Homework # 3
Domande di Consolidamento sui Moti nel Piano
1. Di quante coordinate si ha bisogno per descrivere il moto di un punto materiale nello spazio?
2. Scrivere le leggi orarie delle due coordinate che descrivono il moto di un proiettile.
3. Qual è la differenza tra leggi orarie e traiettoria?
4. Un oggetto viene lanciato dal suolo con un certo angolo rispetto all’orizzontale. Cos’è la
gittata e, fissato il modulo della velocità iniziale, con quale angolo di lancio si ottiene la
gittata massima?
5. Definire il moto circolare uniforme. Quali sono le unità di misura di periodo, velocità angolare e accelerazione centripeta?
6. Usando come origine il centro della circonferenza su cui un punto materiale si muove di
moto circolare uniforme, stabilire gli orientamenti relativi dei tre vettori: posizione, velocità
ed accelerazione.
Esercizi sui Moti nel Piano
In tutti gli esercizi usare g = 10 m/s2
1. Un’auto si muove verso est percorrendo 49 km e successivamente verso nord per altri 49 km.
Qual è lo spostamento totale (modulo, direzione e verso)? Qual è la distanza finale dal punto
di partenza.
2. Un’auto percorre un primo tratto di 20 km verso est impiegando 30 minuti. Poi, in un tempo
trascurabile cambia la direzione del moto e si muove verso nord percorrendo 100 km con
velocità costante pari a 25 m/s. Qual è la velocità media nel primo tratto? Qual è il tempo
impiegato a percorrere il secondo tratto? Qual è la velocità media totale (modulo, direzione
e verso) ?
3. Un’oggetto cade da un aereo che vola con velocità orizzontale di 360 km/h ad una quota di
10 km. Determinare la distanza percorsa in orizzontale dall’oggetto prima di cadere al suolo.
4. Un calciatore colpisce il pallone imprimendogli una velocità iniziale di 30 m/s, con un angolo
di 30o verso l’alto. Calcolare: l’istante in cui il pallone raggiunge il punto più alto, l’altezza
massima, la gittata ed il vettore velocità quando ricade al suolo.
5. Se si raddoppia la velocità iniziale con cui viene lanciato un oggetto dal suolo, mantenendo
inalterato l’angolo di lancio, di quanto aumentano rispettivamente il tempo di volo e la distanza tra punto di lancio e punto di caduta?
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6. Definizione angolo in radianti. Quali sono i valori in radianti dei seguenti angoli espressi in
gradi: 90o , 120o , 60o , 15o . (Scriverli in frazioni di π)
7. Il piatto di un giradischi ruota compiendo 33.3 giri al minuto. Calcolarne la velocità angolare
ed il periodo.
8. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme con un’accelerazione centripeta di
5 m/s2 su di una circonferenza di raggio pari a 10 m. Calcolarne la velocità angolare ed il
periodo.
Domande di Consolidamento sui Principi della Dinamica
1. Che tipo di grandezza fisica è una forza? L’unità di misura della forza è fondamentale o è
derivata?
2. Definire un sistema di riferimento inerziale. Come si muove un sistema di riferimento inerziale rispetto a un altro sistema inerziale?
3. Enunciare i tre principi della dinamica.
4. Se ad un punto materiale è applicata una sola forza costante, quale sarà il suo moto?
5. Se un punto materiale è in quiete, è vero che su di esso non agiscono forze? E se invece si
muove di moto rettilineo uniforme?
6. Descrivere com’è possibile determinare il valore della massa di un corpo, avendo a disposizione una massa campione ed utilizzando il secondo principio della dinamica.
7. Due forze che formano una coppia azione-reazione possono agire su uno stesso punto materiale?
8. Qual è la differenza tra massa e peso di un corpo?
9. Definire la forza di gravitazione universale.
10. Mostrare come la forza peso si ottenga come caso particolare della legge di gravitazione
universale.
11. Definire le forze d’attrito statico ~Fas e dinamico ~Fad .
12. Definire la forza elastica.
13. Se un punto materiale di massa m si muove su di una circonferenza di raggio R di moto
circolare uniforme con modulo della velocità uguale a v, quale deve essere la forza risultante
che agisce sul corpo?
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Esercizi sui Principi della Dinamica
In tutti gli esercizi usare g = 10 m/s2
1. Su un corpo poggiato su un piano orizzontale privo di attrito è applicata una forza costante
di 10 N in direzione orizzontale. Il corpo percorre 10 m nel tempo di 5 s. Calcolare la massa
del corpo.
2. Una cassa pesante mezzo quintale è appoggiata su un pavimento orizzontale liscio. Un uomo
la spinge applicando una forza costante pari a 100 N diretta ad un angolo di −30o rispetto
all’orizzontale. Determinare l’ accelerazione della cassa ed il valore della reazione vincolare
del pavimento.
3. Un blocco scivola lungo un piano inclinato di 45o rispetto all’orizzontale. Determinare la
velocità e lo spazio percorso lungo il piano dopo 8 s
4. Una massa di 9kg è appoggiata su un piano inclinato di 30o rispetto all’orizzontale. Il piano
è scabro ed il corpo è in quiete. Determinare il valore della forza d’attrito statico. Si osserva
che se l’angolo viene aumentato anche di pochissimo rispetto al valore di 60o il corpo inizia
a muoversi. Qual è il valore del coefficiente di attrito statico?
5. Una palla di massa pari a 0.5 kg percorre una circonferenza orizzontale di raggio 15 m attaccata ad una corda. Se la velocità della massa è di 38.7 m/s, calcolare la tensione della
fune.
6. Due blocchi di masse rispettivamente pari a 5 kg e 10 kg sono posti su un piano orizzontale e
collegati tra loro da una fune inestensibile. Alla massa più grande viene applicata una forza
orizzontale e questa trascina con se anche l’altra massa con la stessa accelerazione, pari a
5 m/s2 . Determinare quanto vale la forza esterna applicata e la tensione della fune tra i due
blocchi.
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