FAc –simile TEST DI FISICAcorretto Cerca la risposta esatta fra le quattro proposte e riporta il risultato nella seguente griglia finale: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B C Ǿ D B A D A D A B C C D A B B Ǿ B B 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 A B C D A B A D B B A D Ǿ B B B D A B A 1) Se su un corpo in movimento su un piano privo di attrito si interrompe l’azione di una forza trainante allora accade che : a) il corpo si arresta b) il corpo prosegue di moto rettilineo uniforme c) il corpo decelera fino a fermarsi d) il corpo guadagna velocità La risposta corretta è B. E’ l’enunciato del secondo principio della dinamica. 2) Se su un corpo in movimento su un piano con attrito si interrompe l’azione di una forza trainante allora accade che : a) il corpo si arresta b) il corpo prosegue di moto rettilineo uniforme c) il corpo decelera fino a fermarsi d) il corpo guadagna velocità La risposta corretta è C. Infatti nella realtà non esistono piani perfettamente lisci privi di attrito, perciò la forza di attrito , che è sempre contraria al moto , provocherà una decelerazione che finirà per fermare il corpo. 3) Su un corpo fermo di massa 10 g agisce una forza costante di 1 N . il moto del corpo sarà : a) rettilineo uniforme con velocità costante uguale a 100m/s b) uniformemente accelerato con accelerazione 10,2 m/s2 c ) uniformemente accelerato con accelerazione 102 m/s2 d) ) uniformemente accelerato con accelerazione 0,12 m/s2 La risposta corretta è Ǿ.Infatti da F=ma si ricava che a =F/M che in questo caso vale a= 1N /0,01Kg=100m/s2. Quindi la risposta C è vera solo a metà . 4)Applicando una forza di pari intensità a due masse diverse , queste acquistano: a) la stessa velocità b) la stessa accelerazione c) accelerazioni direttamente proporzionali alle masse d) nessuna delle precedenti risposte è corretta La risposta corretta è D .Infatti a parità di forza dal secondo principio F=ma ,massa e accelerazione sono inversamente proporzionali e questa risposta non c’è. 5)Un corpo di massa m sottoposto ad una forza F si muove con una accelerazione : a) inversamente proporzionale a F b) direttamente proporzionale a F c) proporzionale alla massa del corpo m d) indipendente da F La risposta corretta è B. già per il precedente principio F ed a sono direttamente proporzionali. 6)Un uomo dà un calcio al pallone con una forza F. La forza esercitata dal pallone sull’uomo è a) uguale in modulo alla forza esercitata dall’uomo sul pallone b) maggiore della forza esercitata dall’uomo sul pallone c) minore della forza esercitata dall’uomo sul pallone d)dipende dalla direzione del calcio La risposta corretta è A . E’ il terzo principio della dinamica . Azione e reazione uguali in modulo ,ma contrarie in verso . 7) Un oggetto di massa 0,8 Kg è legato ad una fune e ruota su una traiettoria circolare ad una frequenza di 2 Hz. Quanto vale la sua velocità angolare in rad/s ? a) π b) 2π c) 8π d) 4π La risposta corretta è D. Infatti la velocità angolare ω = 2π/T. Ora poiché la frequenza è l’inverso del periodo , il nostro periodo vale T = 1 / 2 = 0,5 s .Sostituendo otteniamo ω = 2π/0,5s = 4π 8) Nel moto circolare uniforme velocità ed accelerazione …. a) hanno direzioni sempre perpendicolari b) hanno la stessa direzione e lo stesso verso c) hanno la stessa direzione e verso opposto d) nessuna delle risposte precedenti è corretta La risposta corretta è A. 9) Un corpo di massa 1,80 Kg è attaccato ad una fune e posto in rotazione lungo una circonferenza di raggio pari a 5 m. La fune è inestensibile ma può sopportare senza spezzarsi una tensione massima di 1800N. Quanto vale la massima frequenza a cui posso far girare il corpo senza che la fune si spezzi ? a) 304 giri/min b) 5,07 Hz c) 100 giri/min d) 2,25 Hz La risposta corretta è D. Infatti la forza centripeta è data da F=mv 2/ R . Sostituendo 1800N = 1,80Kg xv2/5m . Questo implica che v2= 1800Nx 5 m /1,80 Kg = 5000 m2/s2 e dunque che la velocità è v= 70,7 m/s approssimando alla prima cifra. Ma noi sappiamo che v = 2πR /T e che dunque la frequenza f =1/T =v /2πR. Sostituendo f=70,7 m/s /31,4 m = 2,25 Hz 10) Un disco ruota intorno al proprio asse ,passante per il centro del disco , con velocità angolare ω=1,80 rad/s. Quanto vale la sua accelerazione centripeta a distanza 1,50 cm dal centro di rotazione? a) circa 0,05 m /s2 b) circa 4,9 m/s2 c) circa 2,2 m/s2 d) nessuna delle precedenti è corretta La risposta corretta è A. Infatti ac = ω2R. Sostituendo ac =1,80rad/s x1,80rad/s x0,015m=0,0486m/s2 che approssimato è 0,05. 11) Un disco ruota intorno al proprio asse ,passante per il centro del disco , con velocità angolare ω=1,80 rad/s. Quanto vale la sua frequenza a 1.50cm dal centro ? a) 0,2 Hz b) 0, 3 Hz c) 11, 3 Hz d) ) nessuna delle precedenti è corretta La risposta corretta è B .Infatti la frequenza è 1/T e T = 2π/ω. Quindi f=ω/2π=1,80 rad/s /6,28=0,286 Hz che approssimato ci dà 0,3 Hz. La distanza dal centro è un dato superfluo. 12) Un disco ruota intorno al proprio asse ,passante per il centro del disco , con velocità angolare ω=1,80 rad/s. Il periodo di rotazione di un punto a distanza 1.50 cm dal centro vale 5 s. Quanto vale il periodo a 3 cm dal centro ? a) 10 s b) 2,5 s c) è il solito 5 s d) non si può determinare LA risposta corretta è C. Per quanto detto anche prima il periodo è uguale per tutti , a qualunque distanza dall’asse di rotazione è il punto . 13) Lo spazio massimo percorso orizzontalmente da un proiettile scagliato dal suolo con un determinato angolo di inclinazione è detto : a) lancio massimo b) curvatura c) gittata d) distanza massima La risposta corretta è C. E’ una definizione 14) Un proiettile è sparato da una collina alta 300 m , orizzontalmente con una velocità di 360Km/h . Quanto vale la gittata? a) circa 10 Km b) 5 Km c) 2815 m d) 782 m La risposta corretta è D. Infatti il corpo impiega un certo tempo per raggiungere il suolo , che viene calcolato sfruttando le formule del moto di caduta sull’asse Y . Y=1/2 g t2. Ne segue che 𝟐𝒚 𝟔𝟎𝟎𝒎 t =√ 𝒈 = √ 𝒎 = 𝟕, 𝟖𝟐𝒔.Quindi il corpo sta per aria 7,82 s e siccome sull’asse x viaggia a 𝟗,𝟖 𝒔𝟐 velocità costante di 360Km/h che corrisponde (dividendo per il solito 3,6 ) a 100 m/s, quanto vale la gittata si può calcolare applicando la formula s = vT = 100m/s x 7,82 s = 782 m . 15) Un proiettile è sparato da una collina alta 300 m , orizzontalmente con una velocità di 360Km/h . Quanto tempo impiega a toccare terra ? a) 7,82 s b) 78,2 s c) 0.52s d) 1.9s La risposta corretta è A . Il calcolo è stato fatto in precedenza per trovare la gittata 16) Un proiettile è sparato dal suolo , con una velocità di 352,8 Km/h ed un’inclinazione di 15° . Quanto vale la gittata? a) 6350,4 m b) 490 m c) 49 m d) nessuna delle precedenti La risposta corretta è B . Qui basta applicare la formula della gittata o fare i conti come nell’esercizio 14 considerando che in questo caso Vy non è zero ,ma è Vsen15°. Comunque la formula della gittata è 𝒈𝒊𝒕𝒕 = 𝒗𝟐𝟎 𝒔𝒆𝒏𝟐𝜶 𝒈 =9604m2/s2 x sen 30°/9,8 m/s2=490 m 17) Un proiettile è sparato orizzontalmente da una collina, e in 8 secondi tocca il suolo a 200 m in orizzontale dai piedi della collina. Quanto è alta la collina ? a) non si può calcolare mancando dei dati b) 314 m circa c) 25 m d) 1600 m La risposta corretta è B . Infatti setocca in 8 secondi il suolo significa che Y = ½ g t 2 = 0,5 x 9,8 m/s2 x64 s2=313,6 m dunque approssimato 314 m . Anche in questo esercizio il dato della gittata è superfluo. 18) Un proiettile è sparato orizzontalmente da una collina, e in 8 secondi tocca il suolo a 200 m in orizzontale dai piedi della collina. Quanto vale il modulo della velocità ? a) 25 m /s b) 16 Km/h c ) 15 m/s d) nessuna delle precedenti è corretta La risposta corretta è Ǿ . Infatti la componente Vx della velocità si trova con la formula v=s/t = 200m /8s = 25m/s. La componente Vy della velocità cambia al trascorrere del tempo. Infatti inizialmente è 0 quindi la velocità iniziale è sicuramente 25 m/s , ma alla fine del moto prima di toccare terra la Vy = 9,8m/s2x8 s =78,4 m/s. Quindi la velocità prima di toccare terra è 𝑽 = √𝒗𝟐𝒙 + 𝒗𝟐𝒚 = √𝟔𝟐𝟓 + 𝟔𝟏𝟒𝟔, 𝟓𝟔m/s=82,3m/s, ma siccome nell’esercizio non si specifica in quale momento calcolarla non ci sono risposte corrette o non corrette , non è possibile rispondere . 19 ) Una ruota di massa 10 Kg e raggio R=30 cm , posta su un piano orizzontale , rotola a velocità costante mentre viene trainata da una forza di 19,6 N. Quanto vale il modulo della forza di attrito fra la ruota e il piano orizzontale ? a) non si può calcolare ,manca il coefficiente di attrito fra piano e ruota b) vale esattamente 19,6 N c) vale 196 N d) vale 588 N La risposta corretta è B. Se il moto è uniforme la risultante delle forze è zero. Dunque l’attrito in modulo deve essere uguale alla forza trainante orizzontale a essere di verso opposto allo spostamento è una caratteristica intrinseca dell’attrito. 20 ) Un corpo di massa 10 Kg , posto su un piano orizzontale , striscia a velocità costante mentre trainato da una forza di 19,6 N. Quanto vale il coefficiente di attrito fra corpo e piano ? a) non si può calcolare ,manca il modulo della velocità b) vale 0,2 c) vale 0,2 N d) vale 10 La risposta corretta è B . L’attrito è 19,6N per quanto detto prima , però si calcola anche A=μP sul piano orizzontale perciò per trovare μ basta dividere l’attrito per P . Quindi μ = 19,6N/98N=0,2 21) Indichiamo con g l’accelerazione di gravità terrestre e con v la velocità con cui un corpo , posto su un piano inclinato di altezza h , privo di attrito , raggiunge la base del piano inclinato. Quale formula fra le seguenti esprime correttamente tale velocità alla base del piano inclinato ? a) 𝑣 = √2𝑔ℎ b) 𝑣 = √2𝑔 ℎ 2ℎ c) 𝑣 = √ 𝑔 d) nessuna delle precedenti La risposta corretta è A. Infatti sia L la lunghezza del piano e α l’angolo di inclinazione del piano . Dunque h = Lsenα per le note proprietà di un triangolo rettangolo (trigonometria) . Il moto sul piano inclinato è accelerato uniforme con accelerazione a = g senα. Siccome il corpo parte da 𝟐𝑳 fermo l’equazione oraria è L=1/2 at2 e questo significa che t =√ 𝒂 . Dunque la velocità con cui 𝟐𝑳 giunge alla fine del piano inclinato è v = a t = 𝒂√ 𝒂 = √𝟐𝑳𝒂 = √𝟐𝑳𝒈𝒔𝒆𝒏𝜶 = √𝟐𝒈𝒉. 22) Abbiamo due ragazzi R1 e R2 su due scivoli privi di attrito , che hanno la stessa altezza dal suolo ,ma angoli di inclinazione rispetto all’orizzontale diversi θ1>θ2. Partono contemporaneamente. Quale dei due giunge a terra per primo ? a) arrivano contemporaneamente b) arriva prima R1 c)arriva prima R2 d) non si può stabilire , mancano dei dati La risposta corretta è B. Infatti abbiamo calcolato prima il tempo impiegato per arrivare in fondo al piano inclinato .Se θ1 è maggiore il piano inclinato è più corto e gsen θ1 è più grande . Quindi , poiché 𝟐𝑳 il tempo è t =√ 𝒂 diminuendo il numeratore della frazione e aumentando il denominatore, la frazione è più piccola. 23) Indicando con g l’accelerazione di gravità terrestre , e con θ l’inclinazione di un piano inclinato , per un corpo di massa m appoggiato sul piano , quanto vale la reazione vincolare? a) 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝜃 b) 𝑚 ∙ 𝑔 c) 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃 d) 𝜇𝑠 ∙ 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃 La risposta corretta è C. Infatti la reazione vincolare è pari alla componente verticale del peso. 24) Indicando con g l’accelerazione di gravità terrestre , e con θ l’inclinazione di un piano inclinato , per un corpo di massa m appoggiato sul piano , quanto vale l’attrito se il coefficiente di attrito fra piano e corpo vale 𝝁𝒔 ? a) 𝜇𝑠 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝜃 b) 𝜇𝑠 𝑚 ∙ 𝑔 c) 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃 d) 𝜇𝑠 ∙ 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃 La risposta corretta è D. Infatti l’attrito è la componente verticale sul piano per il coefficiente d’attrito . 25) Due piani inclinati dello stesso angolo θ sono disposti come in figura .Il corpo si trova ad una quota di 2,50 m , ed è lasciato andare . Alla fine della discesa sul primo piano risale sull’altro. Se i due piani sono privi di attrito a quale quota arriverà dall’altra parte ? a) alla stessa quota di 2,50 m b) cascherà oltre c) si fermerà prima di raggiungere quota 2,50 m d) non abbiamo sufficienti dati per rispondere, manca il valore dell’angolo La risposta corretta è A. Se non c’è attrito la velocità che acquista calando dalla quota h sarà la stessa che gli servirà per raggiungere quota h dall’altra parte. 26)Se nell’esercizio precedente sul secondo piano ci fosse l’attrito cosa si potrebbe dire della quota raggiunta dalla palla ? a) e’ comunque la solita b) è inferiore a 2,50 m c) e’ superiore a 2,50 m d) manca ancora l’angolo non si può dire nulla La risposta corretta è B. Infatti l’attrito rallenta il corpo. 27) Due corpi che hanno la stessa massa , sono collegati da una fune e disposti come in figura : I piani sono senza attrito . Il sistema scenderà verso sinistra o verso destra? a) verso sinistra b) verso destra c) resta tutto fermo F2 F1 d) non si può dire La risposta corretta è A . Infatti F1 =Psen20 e F2 = Psen35° . Le componenti su Y delle forze peso sono annullate dalle reazioni vincolari . La carrucola serve solo a cambiare direzione delle forze . In realtà è come se fossero allineate. Pertanto a sinistra del disegno la forze è maggiore e quindi la risultante tende da quella parte. 28) Quale delle seguenti definizioni di moto uniformemente decelerato è esatta ? un moto è uniformemente decelerato o ritardato se : A L’accelerazione è negativa B L’accelerazione è negativa e costante C velocità e accelerazione hanno segno contrario D l’accelerazione è costante e di verso opposto a quello della velocità Quesito già presente nei precedenti test. La risposta corretta è D 29 ) Per far muovere un corpo su una traiettoria curvilinea occorre : A Una forza centripeta B Una accelerazione C Una decelerazione D Nessuna delle precedenti è corretta 30 ) Una forza di 40 N è applicata a un corpo di massa 8 Kg per 5 s. Quanto vale la variazione di velocità alla fine dell’intervallo di tempo considerato? A 5 m/s B 2 5m / s C 2,5 m / s D 10 m / s La risposta corretta è B. Infatti dal secondo principio a = 40N/8Kg = 5 m/s 2. LA variazione di velocità sarà axΔt= 25 m/s 31 ) Un oggetto di massa 20Kg viene sottoposto all’azione contemporanea di due forze tra loro ortogonali dell’intensità di 60 N e di 80 N rispettivamente. Con quale accelerazione di muove l’oggetto? A 5 m / s2 B 1 m / s2 C 7 m/s2 D 28 m/s2 La risposta corretta è A .Infatti la risultante di due forze perpendicolari si trova col teorema di Pitagora , il parallelogramma è in realtà un rettangolo e vale perciò 100 N. Applicando il secondo principio , dividendo per la massa si trova a = 100N/20Kg = 5 m/s2 32 ) Un carrello di massa 20 Kg è fermo su un piano orizzontale. . Una forza costante fa assumere al carrello dopo 5 s la velocità di 10m/s. Quanto vale l’intensità della spinta applicata al carrello ? A 200 N B 100N C 500 N D 40N La risposta corretta è D. Infatti la accelerazione si calcola facendo a = Δv/Δt = 10m/s /5s=2m/s 2. Dunque F = ma =20 Kg x 2m/s2 = 40 N 33) Un ascensore , la cui massa è di 1000 Kg , sta salendo con una accelerazione costante verso l’alto di 2ms-2. L’accelerazione di gravità si può considerare pari a 10ms-2. Qual è la forza applicata all’ascensore dal cavo che lo sostiene? A 1100 N B 3200 N C 7800 N D 13200N La risposta corretta è Ǿ . Infatti sull’ascensore agiscono la forza peso mg e la tensione della fune . La loro risultante però genera una accelerazione di 2 m/s2 verso l’alto. Ne segue che T-P=ma e cioè T-9800N=2000N. Ne segue che T=11800N . 34) Una forza di 30 N agisce su una massa di 50 Kg . Quanto vale l’accelerazione impressa a questa massa? A 15ms-2 B 0,6 m/s2 C 0,06 ms-2 D Nessuna delle precedenti La risposta corretta è B . a =F/m=30N/50Kg = 0,6 m /s2 35) Un treno decelera uniformemente da 10,0 ms-1 a 5,0ms-1 mentre percorre una distanza di 110 m su un binario rettilineo. L’accelerazione del treno è : A - 0,5 ms-2 B - 0,34 ms-2 C - 1,2 ms-2 D - 7,0 ms-2 La risposta corretta è B. Qui si usa la formula 𝒗𝟐𝒇 − 𝒗𝟐𝟎 = 𝟐𝒂𝒔 da cui 𝒂 = −𝟎, 𝟑𝟒 𝒎/𝒔𝟐 𝒗𝟐𝒇 −𝒗𝟐𝟎 𝟐𝒔 = −𝟕𝟓𝒎/𝒔 𝟐𝟐𝟎𝒎 = 36 ) Su un piano inclinato di 30° privo di attrito , si trova un corpo di massa 10 Kg. Quanto vale l’accelerazione con cui il corpo scivola ? a) non si può determinare b) vale 4,9 m/s2 c) vale 8,48 m/s2 d ) 4,05 m/s2 La risposta è B. Infatti La risultante è mg sen30° e l’accelerazione è R/m = gsen30°=9,8/2=4,9 m /s2 37) Sul piano adesso c’è un attrito con μs =0,1. Quanto vale l’accelerazione del corpo dell’esercizio precedente? a) non si può determinare b) vale 4,9 m/s2 c) vale 8,48 m/s2 d ) 4,05 m/s2 La risposta corretta è D. Infatti la risultante ora è Psen30° - A= Psen30° - 0,1Pcos30° = 49N8,5N=40,5N.Dividendo per m si ottiene 4,05m/s2 38) Due corpi della stessa massa vengono fatti cadere contemporaneamente dalla stessa quota h. Uno cade in caduta libera , l’altro su un piano inclinato liscio senza attrito. Chi raggiunge prima il suolo? a) raggiungono il suolo contemporaneamente b) raggiunge il suolo prima quello che cade in caduta libera c) raggiunge il suolo prima quello sul piano inclinato d) non abbiamo dati sufficienti per rispondere La risposta corretta è A. Nell’esercizio 14 abbiamo già calcolato il tempo con cui cade un corpo da una certa quota è non dipende dalla traiettoria ,ma solo dalla quota a cui si trova. 39 ) Su una discesa innevata due ragazzi scendono con gli sci senza curvare lasciandosi andare senza forzare . Chi arriva prima in fondo alla discesa sapendo che hanno pesi diversi ? a) arriva prima il più leggero dei due b) arriva prima il più pesante c) arrivano insieme d) non abbiamo dati sufficienti per rispondere La risposta è B. Infatti la componente della forza peso Psenα , essendo la solita discesa è maggiore per chi ha il peso maggiore che dunque acquista maggiore accelerazione 40) Se dobbiamo lanciare da un aereo in volo una scialuppa di salvataggio a dei naufraghi in mare , quali dati devo conoscere per sapere esattamente quanto prima devo lanciare il pacco , in modo che arrivi a destinazione? a) dobbiamo conoscere solo la quota a cui si trova l’aereo e la sua velocità b) dobbiamo conoscere la quota dell’areo c) basta conoscere la velocità d) dobbiamo conoscere la quota dell’aereo , la sua velocità e l’angolo sotto cui l’aereo vede i naufraghi La risposta corretta è A. Infatti la quota ci dirà quanto tempo sta in aria il pacco, la velocità dell’aereo ci dirà la componente x della velocità del pacco e quindi potremmo calcolare la semigittata che è la distanza in m a cui lanciare il pacco prima della postazione dei naufraghi.