Esercitazione_fisica1_3_2015-16AA

EsercitazionediFISICA-3
1.
Un oggetto di massa 4.9 kg partendo da fermo scivola lungo un piano inclinato di 30° rispetto all’orizzontale e
senza attrito con accelerazione costante di 2 m/s2. L’oggetto arriva alla fine del piano inclinato in un tempo di 5
s.
a)
Calcolare la lunghezza del piano inclinato. [25 m]
b)
Calcolare la forza agente sull’oggetto.
[14.23 N]
2.
Un corpo di massa m è lanciato su per un piano inclinato di un angolo di 60° rispetto all’orizzontale.
Supponendo che il piano sia lungo 2 m e che il coefficiente di attrito del piano sia pari a 0.4, determinare la
velocità massima con cui può essere lanciato il corpo affinché raggiunga la sommità del piano inclinato senza
cadere. [5.1 m/s]
3.
Tre carrelli di massa m1=10 kg, m2=15 kg e m3=20 kg sono uniti da funi inestensibili e di massa trascurabile.
Una forza F=200 N è applicata al carrello 3. Determinare
a)
l’accelerazione del sistema,
b)
la tensione delle funi,
c)
Ripetere il problema se i carrelli salgono su un piano inclinato di un angolo pari a 20°.
4.
Un blocco di massa m = 2.5 kg, muovendosi come nella figura va ad urtare una molla orizzontale avente k =
320 N/m, e la comprime per una lunghezza massima Δx = 7.5 cm. Il coefficiente di attrito dinamico tra il
blocco e la superficie di scorrimento è µk =0.25.
a)
Quanto lavoro svolge la molla per arrestare il blocco?
b)
Quanta energia meccanica è dissipata dalla forza d’attrito
prima che il blocco sia arrestato dalla molla?
c)
Qual era la velocità del blocco quando ha urtato la molla?
5.
Una pietra di peso P=15N è scagliata in aria verticalmente con
velocità iniziale v0. Supponendo che una forza costante f=2 N dovuta
alla resistenza dell’aria agisca sulla pietra lungo tutta la sua traiettoria calcolare:
a) la massima altezza raggiunta dalla pietra;
b) la velocità della pietra al momento dell’impatto col terreno.
6.
Il cavo di un ascensore di massa M = 2000 kg si spezza quando la cabina è ferma al
primo piano, con il fondo a una distanza d = 3.7 m al disopra di una molla
ammortizzatrice avente costante elastica k = 1.5•105 N/m. Un dispositivo di
sicurezza agisce da freno sulle guide in modo da far sviluppare, in caso d’emergenza,
una forza d’attrito f = 4.4 •102 N. Calcolare:
a)
la velocità dell’ascensore subito prima di urtare la molla;
b)
di quanto viene compressa la molla;
c)
di quanto rimbalza l’ascensore al di sopra della molla;
d)
la distanza percorsa dall’ascensore fino al punto di arresto inferiore
Una molla ideale di massa trascurabile si comprime di 2.33 cm se sottoposta ad una forza di 268 N. La molla è
montata nel punto più basso di un piano inclinato di un angolo di 32° rispetto all’orizzontale. Un blocco di
massa m=3.5 kg, partendo da fermo, scivola dall’alto del piano inclinato e, raggiunta la molla, la comprime di
5.48 cm. Determinare:
i. la lunghezza totale percorsa dal blocco
ii. la velocità del blocco un istante prima di toccare la molla.
7.