TEST di AUTOVALUTAZIONE sugli argomenti di MECCANICA

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Facoltà di Biologia e Farmacia dell’Università di Cagliari - Laurea in Biologia - aa 2016-2017
Insegnamento
“FISICA”
TEST di AUTOVALUTAZIONE
sugli argomenti di MECCANICA
Questo test ha lo scopo di verificare le conoscenze acquisite dallo Studente durante le prime due settimane
di lezione.
Il TEST verrà corretto durante la lezione di tutorato di martedı̀ 21 marzo (Aula F, ore 14.00–16.00).
Blocco 1: Dinamica newtoniana e forze
1. Affinché si possa esercitare una forza tra due oggetti è necessario che essi siano in contatto. Vero o
falso? Fare almeno due esempi che spieghino la risposta.
2. Si supponga che un corpo libero di muoversi sia soggetto all’azione di una singola forza. È vero che
la sua accelerazione ha sempre la stessa direzione e verso della forza applicata?
3. Come cambia il secondo principio della dinamica newtoniana se su un corpo di massa m agiscono
contemporaneamente tre diverse forze F~1 , F~2 , F~3 ?
4. La forza agente su un corpo e la sua conseguente accelerazione sono grandezze vettoriali. Al
contrario, la massa del corpo è una grandezza scalare. Come è dunque possibile affermare che
tale massa sia il rapporto (costante) tra forza applicata ed accelerazione conseguente?
5. Che differenza esiste tra il kilogrammo massa ed il kilogrammo peso?
6. Dato un sistema di riferimento inerziale:
• ogni corpo è fermo. Vero o falso? Perché?
• ogni corpo si muove di moto rettilineo uniforme. Vero o falso? Perché?
• nessun corpo si muove di moto rettilineo e uniforme. Vero o falso. Perché?
7. Si consideri un corpo appoggiato su un piano inclinato: in questo caso l’accelerazione di gravità e
la forza peso non sono tra loro parallele ed equiverse. Vero o falso? Perché?
8. Cosa si intende, in un problema di meccanica, eseguire il “bilancio delle forze”?
9. Si consideri un piano inclinato di un angolo α rispetto all’orizzontale. Possiamo affermare che
la componente della forza peso lungo il piano inclinato sia sempre in modulo minore della sua
componente lungo la direzione normale al piano? Dimostrare la risposta.
10. La forza elastica è sempre una forza di richiamo all’equilibrio e mai una forza che sposta un corpo
dalla propria posizione di equilibrio. Vero o falso? Perché?
Blocco 2: Lavoro, forze conservative, energia
1. Dire se le seguenti affermazioni sono vere o false, spiegando il perché:
• il lavoro di una forza dipende dalla direzione e verso della forza stessa;
• se il lavoro di una forza è nullo, allora la forza è certamente nulla;
• se lo spostamento impresso da una forza ad un corpo è perpendicolare alla forza, allora il
lavoro è nullo, indipendentememte dal valore della forza;
• il lavoro di una forza è una grandezza vettoriale che dipende dalla direzione e verso dello
spostamento;
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• se il lavoro di una forza è nullo, allora lo spostamento è certamente nullo.
2. Una forza generica sposta un corpo dal punto A al punto B. È possibile conoscendo unicamente la
formula che esprime la forza e le coordinate di A e B calcolare il lavoro? Perché?
3. La forza peso sposta un corpo dal punto A al punto B. Dire se le seguenti affermazioni sono vere
o false, spiegando il perché:
• se A e B sono alla stessa quota la forza peso non compie lavoro;
• se A e B non sono alla stessa quota, la forza peso compie un lavoro che dipende dalla traiettoria
seguita dal corpo per andare da A a B;
• se A e B sono agli estremi opposti di un piano inclinato liscio, la forza peso compie un lavoro
che dipende dall’angolo di inclinazione del piano rispetto all’orizzontale;
• il lavoro compiuto cambia segno se il percorso eseguito è da A verso B, oppure da B verso A.
4. L’energia cinetica di un corpo di massa m in movimento è sempre una grandezza positiva.
5. L’energia cinetica di un corpo che si muove con velocità costante in modulo, ma lungo una traiettoria
curvilinea varia da punto a punto della traiettoria. Vero o falso? Perché?
6. L’energia cinetica di un corpo che si muove lungo una traiettoria rettilinea di moto uniformemente
accelerato non è costante (cioè: varia nel tempo). Vero o falso. Perché?
7. L’energia cinetica di due corpi identici che si muovono con velocità uguali in modulo, ma orientate
lungo diverse direzioni, sono uguali. Vero o falso? Dimostrare la risposta fornita.
8. Posso affermare che: “se un corpo ha energia cinetica nulla, allora è certamente fermo”? Perché?
9. Il teorema dell’energia cinetica vale solo per moti rettilinei. Vero o falso? Perché?
10. Energia cinetica e lavoro sono grandezze fisiche omologhe. Vero o falso? Dimostrare la risposta
fornita, calcolando separatamente in modo esplicito le loro unità di misura.
11. È possibile azzerare l’energia cinetica di un corpo, applicando una opportuna forza?
12. Si consideri una forza F~ conservativa. Dire se le seguenti affermazioni sono vere o false, spiegando
il perché:
• compie lavoro nullo se sposta un corpo lungo una traiettoria chiusa, riportandolo al punto di
partenza;
• il lavoro compiuto per spostare un corpo dipende dal percorso seguito;
• il lavoro compiuto per spostare un corpo da A a B è uguale al lavoro compiuto per spostare
lo stesso corpo da B a A.
13. Il lavoro di una forza conservativa è sempre una grandezza positiva. Vero o falso? Perché?
14. Un corpo si sposta su una superficie orizzontale piana ruvida (quindi: nel problema è presente una
forza di attrito) descrivendo un cerchio perfetto. Allora:
• la forza peso non compie lavoro. Vero o falso? Perché?
• la forza di attrito non compie lavoro. Vero o falso? Perché?
• la forza peso non compie lavoro, ma la forza di attrito compie lavoro. Vero o falso? Perché?