Scritto I Modulo di Fisica e Laboratorio (Pieri) – 23/02/2016
Problema 1
Una forza F di modulo 400 N spinge una massa m di 5 Kg lungo un piano inclinato di 300 e di
lunghezza L= 2 m. Il coefficiente di attrito dinamico tra massa e piano è µd=0.2, quello statico è
µs=0.4 e la massa è inizialmente ferma alla base del piano.
(a) Verificare che la forza F è in grado di muovere la massa inizialmente ferma.
(b) Con che velocità la massa tocca terra?
(c) Qual è l’altezza massima raggiunta dalla massa?
(d) A quale distanza dalla posizione iniziale atterra la massa?
Problema 2
Una sfera omogenea di massa M = 10 Kg e raggio R = 10 cm, inizialmente ferma, scende per un
piano inclinato di altezza h = 1,8 m ed urta nel piano orizzontale un’altra sfera omogenea di massa
2M e raggio R, ferma prima dell’urto (vedi disegno sottostante).
Trascurando ogni attrito, ipotizzando che le sfere scivolino senza alcun rotolamento e che l’urto sia
completamente elastico:
(a) Qual è la velocità della sfera di massa 2M dopo l’urto?
(b) Quale altezza lungo il piano inclinato raggiunge la sfera di massa M dopo l’urto?
Supponendo invece l’urto completamente anelastico:
(c) Quanta energia viene dissipata nell’urto?
Supponendo infine che il moto di entrambe le sfere sia di puro rotolamento e l’urto elastico:
(d) Qual è la velocità della sfera di massa 2M dopo l’urto?
(e) Qual è l’altezza raggiunta dalla sfera di massa M dopo l’urto?
Si ricorda che il momento d’inerzia di una sfera piena rispetto ad un asse passante per il centro è
I=2/5 M R2
M
h
2M
