Testo con soluzioni_set n.4 - Dipartimento di Fisica e Geologia

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FISICA per il C.d.L. in Scienze Biologiche
Prof.ssa S. Corezzi
ESONERO n.1 (Meccanica)
Data: 9 Novembre 2015, ore 9:00
Tempo Disponibile: 60 minuti
Domanda n.1
Un esercizio di step consiste nel salire e scendere 10 volte un gradino alto 30
cm. Qual è il lavoro fatto dalla forza peso su di un uomo di 80 kg durante
l’intero l’esercizio?
(a) 235,2 J
(c) Nullo
(e) 2352 J
(b) -235,2 J
(d) Dipende dall’inclinazione dello scalino (f) -2352 J
Domanda n2
Maria sta lavorando a un progetto di ricerca che richiede l’uso di una
centrifuga. I suoi campioni devono inizialmente essere sottoposti a una
accelerazione di 100g e successivamente l’accelerazione deve aumentare di
un fattore 9. Se nella prima fase di lavoro la velocità di rotazione della
centrifuga è impostata sul valore di 10 m/s, su quale valore dovrà essere
impostata successivamente?
(a) 90 m/s
(c) 300 m/s
(e) 3,3 m/s
(b) 30 m/s
(d) 5 m/s
(f) 13,6 m/s
Domanda n.3
La sensazione di peso percepita sulla Stazione Spaziale Internazionale (SSI)
e' prossima allo zero perché:
(a) La SSI è lontana
(c) La SSI si muove
(e) La SSI ruota
dalla Terra
rapidamente verso il centro
rapidamente intorno alla
della Terra
Terra
(b) Nello spazio non c'è (d) La SSI è attratta dalla Luna (f) Nello spazio non c'è
ossigeno
forza gravitazionale
Domanda n.4
Un pendolo di massa m=2 kg e lunghezza L=80 cm, inizialmente trattenuto a
un angolo di 45° rispetto alla verticale, viene abb andonato e si mette in moto.
Trascurando gli effetti della resistenza dell’aria, determinare il valore della
velocità del pendolo quando passa nel punto di minima quota.
(a) 5,6 m/s
(c) 3,33 m/s2
(e) 3,33 m/s
(b) 1,18 km/h
(d) nulla
(f) 2,14 m/s
Domanda n.5
L'accelerazione di gravità sulla Luna è 1,6 m/s2 e su Marte è 3,7 m/s2. Un
corpo sulla Luna rispetto a quando si trova su Marte:
(a) pesa circa 2,3 volte (c) ha lo stesso peso
(e) dipende dalla massa
di più
(b) dipende dalla fase (d) pesa circa 2,3 volte (f) non si può dire
lunare
di meno
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Domanda n.6
Un blocco di massa m=1 Kg è appoggiato, fermo, contro una parete verticale
mobile che avanza verso destra con un'accelerazione di 9,8 m/s2. Se il
coefficiente di attrito statico tra blocco e parete è µs=0,94 che cosa succede?
(a) Il blocco resta fermo (c) Il blocco si mette in (e) Il blocco scivola giù
moto verso l'alto
dalla parete
(b) Il blocco si distacca (d) Non si può dire
(f) Il blocco rompe la
dalla parete
parete
Domanda n.7
La forza totale agente su un corpo che si sta muovendo diventa
improvvisamente nulla e tale rimane. Il corpo:
(c) prosegue a velocità
(e) riduce bruscamente
(a) si ferma
costante
il modulo della velocità
bruscamente
(b) riduce gradualmente (d) aumenta gradualmente (f) aumenta
il modulo della velocità
il modulo della velocità
bruscamente il modulo
della velocità
Domanda n.8
E’ possibile che una forza non compia lavoro nel corso di uno spostamento
del corpo sul quale agisce?
(a) si, sempre
(c) si, ad es. la forza di
(e) si, ad es. la forza
attrito dinamico
peso durante una caduta
(b) si, ad es. la forza di
(d) no, le forze compiono (f) si, ad es. la forza peso
attrito statico
sempre lavoro
durante uno spostamento
orizzontale
Domanda n.9
Una cassa di massa m=2 kg viene fatta scivolare lungo un piano inclinato
liscio, trattenendola dall’alto del piano inclinato con una fune. Se il piano è
inclinato di un angolo α=30° rispetto all’orizzontale, si determini il modu lo
della tensione T che deve esercitare la fune affinché la cassa si muova lungo
il piano con velocità costante, verso il basso, di modulo 2 m/s:
(c) 19,6 N
(e) 4,1 N
(a) 5⋅10-2 N
-3
(d)
4,9
N
(f) 9,8 N
(b) 1,1⋅10 N
Domanda n.10
Una bilia di 5 g viene lanciata verticalmente verso l'alto con una molla.
Affinché la bilia colpisca un bersaglio posto a 20 m, la molla deve essere
compressa di 8 cm. La costante elastica della molla è
(a) 92 m/s
(c) 306 N/m
(e) 92 N
(b) 30 N/m
(d) 125 N/m
(f) 306 N.m
Domanda n.11
In un acceleratore di particelle, un protone, inizialmente in quiete, è accelerato
da una forza (elettrica) fino a raggiungere una velocità finale di 3,0⋅106 m/s. Il
lavoro compiuto dalla forza (elettrica) acceleratrice è
(c) 3,9⋅10-12 J
(e) 7,5⋅10-15 J
(a) 3,5⋅10-12 J
(b) 1,3⋅10-22 J
(d) 4,1⋅10-9 J
(f) 6,4⋅10-10 J
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Domanda n.12
Una particella in movimento si trova soggetta solo a forze conservative. Quale
delle seguenti affermazioni è falsa?
(a) La sua energia
(c) La sua energia
(e) La sua energia
cinetica può aumentare cinetica può diminuire
meccanica non può
aumentare
(b) La sua energia
(d) La sua energia
(f) La sua energia
meccanica non può
potenziale rimane
potenziale può cambiare
diminuire
costante
Domanda n.13
Un bimbo fa ruotare un sasso legato ad una corda lunga R=1 m descrivendo
un cerchio nel piano verticale il cui centro si trova a 2 m dal suolo. La corda si
spezza nel punto più alto del moto. La velocità del sasso nel momento del
distacco è:
(a) dipendente dalla tensione (c) 3,9 m s-1
(e) forma un angolo di 45°
della corda
rispetto al suolo
(b) parallela al suolo
(d) 2 m s-1
(f) 7,1 m s-1
Domanda n.14
Un oggetto di massa m=3 kg scivola liberamente su un piano orizzontale con
coefficiente di attrito dinamico uguale a 0,4 e coefficiente di attrito statico
uguale a 1,3. Il modulo dell'accelerazione durante il moto di scivolamento
dell'oggetto è:
(a) 4,83 m s-2
(c) 3,92 m s-2
(e) 7,15 m s-1
-1
(b) 0 N
(d) 2,11 m s
(f) 7,15 m s-2
Domanda n.15
Un ventilatore ruota compiendo 1200 giri al minuto. Consideriamo un punto
sul bordo esterno di una pala di raggio 0.15 m. Quali sono la sua velocità e la
sua accelerazione?
(a) v=18,8 m/s;
(c) v=18,8 m/s;
(e) v=8,1 m/s;
2
2
a=0
a=2,4⋅10 m/s
a=1,2⋅103 m/s2
(b) v=1,8 m/s;
(d) v=18,8 m/s;
(f) v=24,2 m/s;
a=0
a=2,4⋅103 m/s2
a=2,4⋅103 m/s2
Domanda n16
Un corpo di massa m = 1 kg si muove con una
accelerazione di 10 m/s2 in direzione 30° nord-est
sotto l’azione di due forze. Una delle due forze
agenti sulla massa, F1, ha un modulo pari a 5 N e
direzione nord. Determinare il modulo e la
direzione della seconda forza agente sulla massa
(a) 8.66 N direzione est
(c) 8.66 N direzione ovest
(b) 8.66 N direzione sud
(d) 5 N direzione sud
(e) 5 N direzione est
(f) 5 N direzione ovest