fisica - Liceo Scientifico Statale Einstein Milano

FISICA
II B
INDICAZIONI PER IL LAVORO ESTIVO E PER IL RECUPERO
Lavoro estivo (per tutta la classe )
Gli studenti che hanno raggiunto autonomamente gli obiettivi formativi devono:
 ripassare:gli ultimi argomenti svolti:le forze, i vettori e i principi della
dinamica
 svolgere gli esercizi delle schede allegate sulle forze( esercizi di
rinforzo), sui vettori (esercizi riassuntivi) sui principi della dinamica
(esercizi riassuntivi)
(negli esercizi sui vettori potete sostituire la misura degli angoli di 10° o
di 40° con angoli di 30° e 40°se non volete utilizzare la trigonometria)
Alunni con debito formativo
Al fine di recuperare le competenze di base, propedeutiche allo studio della fisica
della classe terza e delle altre scienze sperimentali, lo studente, che non ha raggiunto
la piena sufficienza , è tenuto a seguire scrupolosamente le indicazioni di lavoro di
seguito indicate.
Attività di studio personale (indicazioni metodologiche)
Per ciascuno degli argomenti indicati nel programma, nella parte delle conoscenze,
dopo avere letto con attenzione il testo (opportunamente sottolineato) lo studente
dovrà esporre ed illustrare verbalmente, a voce alta- utilizzando nel contempo, ove
necessario, carta e penna-i contenuti studiati
Ulteriore attività di esercitazione (acquisizione delle competenze e abilità)
Lo studente , dopo aver esaurito la fase di studio della teoria , svolgerà gli esercizi
contenuti nelle schede allegate con il titolo esercizi di rinforzo e,solo in seguito,
quelli riassuntivi
Ulteriori esercitazioni interattive con test di allenamento sono reperibili sul sito
www.zanichelli.it al link ZTE
Esercizi di riforzo
La velocità
1
L’aereo da ricognizione SR-1 detiene il record di velocità su lunga distanza, ottenuto coprendo i
8790 km da Londra a Los Angeles in 3 ore 47 min 36 s.
 Calcola la velocità media del volo in km/h e in m/s.
2
I capelli crescono con una velocità media di 3 × 10–9 m/s.
 Quanto tempo deve trascorrere perché si allunghino di 7,0 cm? (Esprimi il risultato in mesi.)
3
Il moto di un punto materiale è rappresentato dal diagramma spazio-tempo seguente.
4

All’istante t = 2 s il punto dista …………………..…..…………m dall’origine

Il punto dista 6 m dall’origine all’istante t = …………………..…..…………

La velocità è …………………..…..…………
Il grafico seguente rappresenta i moti di due punti A e B.
a.
b.
c.
d.
A parte prima di B.
A parte con un vantaggio su B di 2 m.
A è più veloce di B.
B raggiunge A all’istante t = 4 s.
V
V
V
V
F
F
F
F
5
In una gara di 10000 m, un atleta corre con velocità costante e impiega 3 min 12 s per
percorrere 1 km.
 Qual è la sua velocità?
 Quanto impiega a percorrere 1350 m?
 Quale distanza percorre in 1 min 15 s?
6
Il moto rettilineo uniforme di un punto materiale è descritto dalla legge s = 15 + 7,5 t.
 Quanto dista il punto dall’origine dell’asse della posizione all’istante t = 7 s?
 Dopo quanto tempo dall’inizio del moto il punto si trova a 45 m dall’origine?
Esercizi di riforzo
L’accelerazione
1
Nei primi 6 s di moto, la velocità di un modellino radiocomandato è descritta dal grafico.
Calcola:
 l’accelerazione nei primi 2 secondi di moto.
 l’accelerazione media nei primi 6 secondi.
2
Partendo da ferma, una gazzella di Thomson è capace di un’accelerazione di 4,5 m/s2.
 Quanti secondi deve accelerare per raggiungere la sua velocità massima di 27 m/s?
3
Un motociclista viaggia in autostrada a una velocità di 25 m/s. Per superare un camion, accelera
di 2,5 m/s2 per 4 s.
 Qual è la sua velocità al termine della fase di accelerazione?
4
Una superpetroliera procede a 30 km/h. Le manovre per frenarla durano 20 minuti.
 Calcola l’accelerazione che subisce.
 Determina quanti metri percorre durante la frenata.
5
Partendo da fermo, un piccolo aeroplano accelera in modo costante per 1000 m prima di
decollare. Nel momento del decollo la sua velocità è di 360 km/h. Calcola:
 la sua accelerazione.
 quanti secondi trascorrono fra la partenza e il decollo.
6
Il grafico mostra come varia la velocità di un podista nei primi 6 secondi di gara.
Calcola:
 la sua velocità dopo 4 s.
 quanti metri percorre nei primi 6 secondi.
Esercizi di riforzo
I vettori
1
In un gioco di società, Giulia parte da A ed effettua in successione i seguenti spostamenti: 3
passi verso Nord, 2 passi verso Est, 1 passo verso Sud, 4 passi verso Ovest e 2 passi verso Sud.
 Rappresenta gli spostamenti di Giulia.
 Determina lo spostamento totale s→
, indicandone intensità, direzione e verso.
2
Determina graficamente il vettore somma
rappresentati.
Considera i due vettori
e assegnati.
 Determina le loro componenti cartesiane.
e il vettore differenza
dei vettori
Esercizi di riforzo
L’equilibrio
1
Una motocicletta si muove in un rettilineo a velocità costante quando è superata da un’auto che
procede a una velocità costante ma doppia di quella della moto. Puoi concludere che la forza
totale che agisce sull’auto è maggiore della forza totale che agisce sulla moto?
2
Su un blocco agiscono due forze di intensità 35 N e 28 N.
Calcola la forza totale che agisce nel blocco:
 quando le due forze hanno la stessa direzione e lo stesso verso.
 quando le due forze hanno la stessa direzione ma verso opposto.
3
Una bottiglia di acqua minerale da 1,5 L ha una massa di 1590 g.
 Calcola la forza con cui la Terra la attrae.
4
Una scatola piena di libri ha una massa complessiva di 45 kg e poggia su un pavimento di
marmo. Il coefficiente d’attrito radente statico tra scatola e pavimento è 0,36.
 Calcola la minima forza orizzontale che deve essere applicata alla scatola per porla in
movimento.
5
Per trascinare a velocità costante un sacco di cemento di 50 kg su un piano orizzontale si deve
applicare una forza di 220 N.
 Calcola il coefficiente di attrito radente dinamico fra sacco e piano.
Esercizi di riforzo
I principi della dinamica
1
Un ciclista di 75 kg si sposta a velocità costante di 11 m/s. La massa della bicicletta è 18 kg e la
forza d’attrito totale che agisce sul sistema biclicletta-ciclista è 190 N.
 Calcola la spinta esercitata dal ciclista.
2
Un camion procede a una velocità costante di 15,5 m/s. Sul pianale di carico una tortora si
muove a 0,5 m/s verso la parte posteriore del camion.
 Calcola velocità e accelerazione della tortora rispetto al terreno.
3
Qual è l’intensità della forza totale che deve agire su un corpo di massa 160 kg per aumentarne
la velocità di 2,5 m/s ogni secondo?
4
Partendo da fermo, un pattinatore di 60 kg si spinge con una forza di 150 N per 3 s. Egli risente
di una forza d’attrito di 30 N.
 Calcola la sua accelerazione.
5
Calcola la massa di un carrello che, muovendosi su una rotaia senza attrito, risente di
un’accelerazione a = 2,8 m/s2 quando è sottoposto a una forza totale di intensità 7 N.
6
Un lampadario di 4,9 kg è appeso al soffitto mediante un gancio.
 Calcola la forza esercitata dal lampadario sul soffitto.
Le forze e il movimento
Esercizi
1
Una biglia di acciaio cade con accelerazione g.
 Puoi determinarne la massa?
 E sapendo che pesa 5,4 N?
2
Calcola l’accelerazione di un corpo che scende su un piano inclinato di altezza 52 cm e
lunghezza2,7m.
ESERCIZI : I PRINCIPI DELLA DINAMICA
ESERCIZI: I VETTORI
SCHEDE DA COMPLETARE
Per l’acquisizione del linguaggio specifico
I concetti fondamentali: la misura
Completa le seguenti frasi
1
La …………………..…..………… di uno strumento di misura è un indice della qualità dello strumento
stesso.
2
La …………………..…..………… di uno strumento è il più grande valore della grandezza che lo
strumento può misurare.
3
La …………………..…..………… di uno strumento è il più piccolo valore della grandezza che lo
strumento può distinguere.
4
La …………………..…..………… di uno strumento indica la rapidità con cui esso risponde a una
variazione della quantità da misurare.
5
Se si fanno diverse misure, si sceglie come risultato della misura il loro …………………..…..…………
che è il rapporto tra la …………………..………… delle misure e il …………………..………… delle misure.
6
L’ …………………..…..………… è uguale alla differenza tra il valore massimo e il valore minimo divisa
per due.
7
Il risultato di una misura si esprime scrivendo il valore medio più o meno l’ ……………………....…..…….
In genere si sceglie come incertezza il più …………………..…..………… tra l’errore massimo e la
…………………..…..………… dello strumento.
8
L’ …………………..…..…………
L’errore………….........................
è
il
rapporto
tra
l’incertezza
e
il
valore
è l’errore relativo espresso in forma …………………..…..………… e% = er × 100.
9
L’incertezza sulla somma o differenza di dati sperimentali è uguale alla …………………..…..…………
delle corrispondenti incertezze.
10 L’errore relativo sul prodotto o sul quoziente di due misure è uguale alla …………………..…..…………
degli errori relativi sulle singole misure.
11 Un numero, scritto nella notazione scientifica, è il prodotto di due fattori: un …………………..…..………,
compreso tra 1 e 10, e una …………………..…..…………
12 L’ …………………..…..………… di un numero è la potenza di 10 che più si avvicina a quel numero.
medio.
I concetti fondamentali: la velocità
Completa le seguenti frasi
1
Un oggetto può essere studiato mediante il modello del punto materiale quando è
…………………..…..…………
2
Si chiama
punto
rispetto alla distanza che percorre.
…………………..…..…………
la linea che unisce le posizioni successive occupate da un
materiale in movimento.
3
Si chiama …………………..…..………… il moto di un punto materiale che descrive una traiettoria
formata da un segmento di retta.
4
Si definisce la velocità media di un punto materiale come il rapporto tra …………………..…..…………
percorsa e …………………..…..………… impiegato.
5
Per passare da una velocità in km/h a una in m/s occorre …………………..…..………… il valore della
velocità per 3,6.
6
Per passare da m/s a km/h bisogna moltiplicare per …………………..…..…………
7
Un punto del grafico spazio-tempo dà informazione sulla …………………..…..………… di un corpo che
si muove su una retta a un determinato …………………..…..…………
8
La legge s = s0 + vt esprime la …………………..…..………… s al …………………..…..………… t di un punto
materiale che si muove di moto rettilineo con velocità costante v e che all’istante t = …………
si
trova a distanza …………………..…..………… dall’origine.
I concetti fondamentali: l’accelerazione
Completa le seguenti frasi
1
Nel moto vario su un percorso rettilineo la …………………..…..………… non è costante.
2
La velocità istantanea è il valore limite della velocità
un
…………………..…..…………
3
nell’intorno di
…………………..…..…………
istante, quando il ∆t diventa molto …………………..…..…………
L’accelerazione media di un punto materiale è il rapporto tra la variazione di
………………….…..
………
∆v e l’intervallo di ………………..…..………… ∆t in cui essa avviene: am =
4
.
Il movimento di un punto materiale che si sposta lungo una retta con accelerazione costante è
detto moto …………………..…..…………
5
Nel moto rettilineo uniformemente accelerato le variazioni di velocità sono
…………………..…..
…………
proporzionali agli intervalli di tempo in cui hanno luogo.
6
Nel moto uniformemente accelerato la velocità all’istante t è v = v0 + at, dove v0 è la velocità
…………………..…..…………
7
e a è la …………………..…..…………
Nel moto uniformemente accelerato la legge della posizione per un punto materiale, che
all’istante
………………..…..………
t = 0 s occupa la
……………..…..…………
s = s0 e ha
…………………..…..
………
v = v0 e che poi si muove con …………………..…..………… a, è s = s0 + v0t + 1/2 at2.
8
L’accelerazione istantanea è il valore limite della …………………..…..…………
determinato istante, quando il ∆t diventa molto …………………..…..…………
nell’intorno di un
I concetti fondamentali: i vettori
Completa le seguenti frasi
1
Le tre proprietà che caratterizzano uno spostamento sono: la …………………..…..………… fra il punto
di
partenza e il punto di arrivo, la
……………..…..…………
e il
……………..…..…………
La
…………………..…..
………
è la retta su cui avviene lo spostamento, il …………………..…..………… è dato da uno dei due sensi in
cui tale retta può essere percorsa.
2
Le grandezze che hanno una direzione, un verso, un valore numerico e si sommano con il
metodo
punta-coda si chiamano …………………..…..…………
3
Le grandezze che possono essere descritte soltanto con un numero, senza bisogno di specificare
direzione e verso, sono dette …………………..…..…………
4
I vettori si sommano con il metodo
…………....…………
oppure con il metodo del
………………….….
………
5
La differenza di due vettori si determina sommando al …………………..…..…………vettore l’opposto
…………………..…..…………
6
In un sistema di riferimento cartesiano nel piano, un vettore
ayyˆ ,
dove ax e ay sono le …………………..………… del vettore e xˆ
assi.
7
si esprime come
= axxˆ
e yˆ sono i ………….………..…..…… degli
Le componenti cartesiane del vettore somma di due o più vettori sono uguali alla somma delle
…………………..…..…………
corrispondenti dei vettori sommati.
+
I concetti fondamentali: le forze
Completa le seguenti frasi
1
Se un corpo è fermo, allora la forza ………………………………..…..………… che è applicata su di esso è
………………………………..…..…………;
………………………………..…..……
…………
se invece comincia a muoversi, allora è applicata una forza
diversa da
………………………..…..…………che
fa
………………………………..
la sua velocità.
2
Per descrivere una forza dobbiamo fornire tre informazioni: la sua
…………,
………………………………..…..
cioè la retta lungo cui agisce, il ………………………………..…..…………in
cui è orientata e la sua ………………………………..…..…………, misurata con uno strumento chiamato
………………………………..…..………….
3
Un ………………………………..…..………… è l’intensità della forza-peso con cui la Terra attrae un corpo
di massa uguale a
4
…...………………..…..…………;
cui è attratto dalla ………………………………..…..…………
In un determinato luogo, la forza-peso Fp è ………………………………..…..…………proporzionale alla
………………………………..…..…………
7
inoltre si sommano con il metodo ……………………………..…..
Sulla Terra, ogni corpo subisce una ………………………………..…..…………, che è la forza di
………………………………..…..…………con
6
g.
Le forze sono dei ……………………………..…..………… perché hanno una ………………………………..…..…………,
un verso e un
…….
5
………………………………..…..…………
m: Fp = gm.
La forza di attrito ………………………………..…..…………si esercita tra due superfici. La forza di attrito
………………………………..…..…………compare
quando un corpo rotola su una superficie. La forza di
attrito ………………………………..…..…………si ha quando un corpo si muove in un fluido.
8
La ………………………………..…..…………forza che serve per mettere in movimento un oggetto
appoggiato su un piano è ………………………………..…..…………proporzionale al modulo della forza
………………………………..…..………… Fs
………………………………..…..…………
= µsF⊥'. Il coefficiente µs è detto coefficiente di attrito
I concetti fondamentali: i principi della dinamica
Completa le seguenti frasi
1
………………………………..…..………… principio
della dinamica: se la ………………………………..…..………… totale
applicata a un punto materiale è uguale a zero, allora esso si muove a ………………………………...………
costante; se un punto materiale si muove a ………………………………..…..………… costante, allora la
………………………………..…..………… totale
2
che subisce è uguale a zero.
Un sistema di riferimento in cui vale il primo principio della dinamica si chiama sistema di
………………………………..…..…………
3
Principio di ………………………………..…..…………: le leggi della meccanica sono le stesse in tutti i
sistemi di riferimento …………………………..…..…………, qualunque sia la ………………………………..…..…………
costante con cui essi si muovono gli uni rispetto agli altri.
4
In un sistema inerziale una ………………………………..…..………… provoca una variazione di
………………………………..…..…………
5
L’accelerazione di un corpo è ………………………………..…..………… proporzionale alla forza che agisce
su di esso.
6
La ………………………………..…..………… di un oggetto misura la resistenza che esso oppone al tentativo
di accelerarlo.
7
………………………………..…..………… principio
………………………………..…..……… su
della dinamica: quando un oggetto A esercita una
un oggetto B, anche B esercita una ………………………………..…..…………
su A; le due ………………………………..…..………… hanno la stessa direzione e lo stesso modulo, ma versi
………………………………..…..…………