PARTE
D
UNITÀ 9
ENERGIA E LAVORO
NOME
...........................................................................................................................
CLASSE
......................
DATA
................................
QUESITI E PROBLEMI
FILA A
Il moto della seggiovia
La potenza di un’auto
1
3
●
Una seggiovia trasporta quattro sciatori in
30 s, superando un dislivello di 250 m. La
massa media di uno sciatore è 70 kg.
Qual è il peso medio di uno sciatore in N?
●
P = m g = 686 N
●
●
●
●
Qual è la potenza dell’impianto?
P = L/∆t = 6,86 × 105 /30 = 2,29 × 104 W
●
Un carrello affronta una salita con la velocità
di 5 m/s. In cima la sua velocità si è ridotta a
2 m/s. La massa del carrello è di 90 g.
Rappresenta la situazione con un disegno.
Quanto lavoro compie la forza di attrito in un
kilometro?
L = –3 × 105 J
Il lavoro totale fatto sull’automobile è nullo.
Questo fatto è in accordo con il teorema dell’energia cinetica?
Sì, perché L = ∆Ec e ∆Ec = 0 perché la velocità
è costante
Il carrello in salita
2
Quanto lavoro compie la forza motrice in un
kilometro?
L = 300 × 1000 = 3 × 105 J
Il valore del lavoro calcolato è in realtà errato per difetto. Perché?
A causa degli attriti
●
●
Quanto lavoro viene compiuto in un’ora di
funzionamento?
L = 6,86 × 105 × 120 = 8,232 × 107 J
●
Uguale alla forza motrice: Fa = 300 N
Quanto lavoro viene compiuto in 30 s?
L = (686 × 4 × 250) = 6,86 × 105 J
Il motore di un’automobile trasmette alla
vettura una forza motrice di 300 N e la fa
viaggiare alla velocità costante di 12 m/s.
Quanto vale la forza d’attrito complessiva
che agisce sull’auto?
●
Qual è la potenza sviluppata dal motore?
●
Esprimi la potenza in CV.
P = F v = 300 × 12 = 3,6 × 103 W
P = 3600/735 = 4,9 CV
L’energia elastica
4
●
●
Calcola l’energia cinetica prima della salita.
●
Qual è l’energia cinetica persa dal carrello?
●
Se gli attriti sono trascurabili, come si è trasformata questa energia?
Ec = m v2 /2 = 1,125 J
∆Ec = 1,125 – 0,18 = 0,945 J
●
●
Quale dislivello ha superato il carrello?
La forza di gravità
188
●
h = ∆Ec/m g = 1,07 m
Quale forza ha fatto perdere energia cinetica
al carrello?
Idee per insegnare la fisica con
Ruffo LEZIONI DI FISICA © Zanichelli 2006
Esprimi la costante k in unità del SI.
k = 50 N/m
In energia potenziale gravitazionale
●
Una molla di costante elastica k = 0,5 N/cm
viene compressa e si accorcia di 2 cm.
Fai un disegno che raffiguri schematicamente
la situazione fisica.
Quanto vale l’energia accumulata dalla
molla?
Ee = k x2/2 = 1 × 10–2 J
●
Se la molla fosse allungata di 1 cm, quale
sarebbe l’energia accumulata?
2,5 × 10–3 J
La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo
nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo
UNITÀ 9
ENERGIA E LAVORO
CLASSE
......................
TEST A SCELTA MULTIPLA
1
a
✓
b
c
d
2
a
b
✓
c
d
Un corpo si sposta di 5 m su un piano orizzontale sotto l’azione di una forza F = 10 N.
La forza è inclinata di 60° rispetto al piano.
Quale lavoro compie la forza?
2,5 J
25 J
50 J
43,3 J
Una gru solleva una massa di 100 kg a un’altezza di 3 m in 30 secondi. Quanto vale la
potenza sviluppata?
2,94 kW
98 kW
98 W
32,66 W
a
✓
b
c
d
4
a
b
c
✓
d
5
a
b
c
✓
d
Un carrello avente massa di 250 g si muove
alla velocità di 8 m/s. Quanto vale la sua energia cinetica?
8J
16 J
1J
8000 J
Tre muratori devono portare ognuno un sacco
di cemento al primo piano di un edificio. Il primo lo porta lungo le scale, il secondo lo spinge
su un piano inclinato, il terzo utilizza una carrucola. Supponi che l’attrito sia trascurabile.
Quale dei tre compie più lavoro?
il primo
il secondo
il terzo
compiono tutti lo stesso lavoro, perché il dislivello è identico
Un motore ha la potenza di 1,2 kW. Quale
lavoro può compiere in un minuto?
1,2 103 J
7,2 103 J
7,2 104 J
7,2 105 J
6
Una molla è stata allungata di 4 cm facendo
un lavoro di 1 J. Qual è la costante elastica
della molla?
a 1,250 N/m
b 12,50 N/m
Idee per insegnare la fisica con
Ruffo LEZIONI DI FISICA © Zanichelli 2006
................................
D
FILA A
c 125,0 N/m
1250 N/m
✓
d
7
a
b
c
✓
d
8
a
3
DATA
b
✓
c
d
9
a
b
✓
c
d
Un pendolo che oscilla possiede, a un certo
istante, un’energia cinetica di 5,2 J e dopo 10
secondi ne possiede 4,8 J.
Quanto lavoro è stato fatto sul pendolo dalle
forze d’attrito?
10 J
52 J
0,4 J
48 J
Un oggetto di massa 500 g si trova a un’altezza di 3 m dal suolo. Quanto vale la sua energia potenziale gravitazionale?
1500 J
14,7 J
147 J
1,5 J
Un corpo, inizialmente fermo, accelera uniformemente. Che cosa si ottiene se si rappresenta in un grafico l’energia cinetica in funzione della velocità?
una semiretta uscente dall’origine degli assi
una parabola
una iperbole
non si può stabilire
10 Un oggetto di peso 9,8 N scivola lungo un piano inclinato di altezza 2 m e lunghezza 4 m.
Quale lavoro compie la forza di gravità?
a 4,9 J
b 9,8 J
✓
c 19,6 J
d 39,2 J
11 Su un corpo in movimento viene applicata
una forza. In quale dei seguenti casi l’energia
cinetica non cambia?
a se la forza è parallela allo spostamento
b se la forza è piccola
c se la forza è perpendicolare allo spostamento
✓
d se la forza è opposta allo spostamento
La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo
nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo
189
Prove per unità
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PROVE
DI VERIFICA
NOME
PARTE
