**IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- Alunno : ….….………………………………………Gaeta, IISS Caboto Gaeta - a.s. 2013/2014 - prof. Vindice Luigi FISICA - === classe 1a Sez. _______ ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// MODULO 1 –Grandezze fisiche e misure *** NOZIONI PROPEDEUTICHE 1.0 ** 1.0.1 Eseguire le seguenti operazioni: EQUIVALENZE 10cm=................m 0,1kg=..................g 2h=..................min 0,1km=...............m 100mg=................g 2000cm3=................dm3=.................litri 350g = ________ Kg ; 20,5 kg = ____________g ; 27,0 cm = _____________ m ; 2,2 Km = _______________dm ; 12dm2 = ________________ m2 ** LE GRANDEZZE FISICHE 1.1 ** MISURARE - GRANDEZZE FISICHE ** 1.1.1. Descrivere il metodo sperimentale. ** 1.1.2. a) Che cosa significa misurare ? b) Che significa misurare in maniera diretta e indiretta? ** 1.1.3. Indicare tutte le grandezze fondamentali del Sistema Internazionale (S.I.) e alcune grandezze derivate oltre alle corrispondenti unità di misura: ** MASSA e PESO ** 1.1.4. a)Qual è la tua massa e il tuo peso (anche approssimato) nel Sistema Pratico b) e nel S.I sulla Terra?. ** 1.1.5 a)Con quale strumento si misura la massa e con quale il peso? b)Definire la massa e il peso. ** Pag. 1 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- 1.1.6 Dato un corpo di massa m e due luoghi con g1 e g2. Dire il valore della sua massa e del peso sui due luoghi. * 1.1.6-a m=300kg ; g1-Luna= 1,62m/s2 ; g2-Giove=26m/s2 ; m1=? ; Fp1=? ; m2=? ; Fp2=? * 1.1.6-b m=400kg ; g1-Spazio= 0m/s2 ; g2-Giove=26m/s2 ; m1=? ; Fp1=? ; m2=? ; Fp2=? * 1.1.6-c m=500kg ; g1-Luna= 1,62m/s2 ; g2-Giove=26m/s2 ; m1=? ; Fp1=? ; m2=? ; Fp2=? * 1.1.6-d m=600kg ; g1-Terra= 9,81m/s2 ; g2-Giove=26m/s2 ; m1=? ; Fp1=? ; m2=? ; Fp2=? ** 1.1.7 Concetto di massa e peso nel S.I.. a) La massa si misura per confronto con V F un’altra massa b) 1 kg di pane pesa 1 kg V F c) La massa di un libro sulla Luna è minore V che sulla Terra. F d) 1kg di fieno pesa meno di 1kg di ferro F V ** CIFRE SIGNIFICATIVE ** 1.1.8 NUMERO CIFRE SIGNIFICATIVE 05,20 ............... POTENZE 0,05700 ................ 10-5 x 10-4=............... 0,002 x 103=.............. ** DENSITA' e PESO SPECIFICO ** 1.1.9 Calcolare la densità e il peso specifico, in un luogo avente accelerazione di gravità g, di un corpo di massa m a forma cubica di lato l. * 1.1.9-a m=16000kg ; gGiove=26m/s2 ; l =20dm ; d=? ; Ps=? * 1.1.9-b m=36000kg ; gLuna=1,62m/s2 ; l =40dm ; d=? ; Ps=? * 1.1.9-c m=46000kg ; gGiove=26m/s2 ; l =50dm ; d=? ; Ps=? * 1.1.9-d m=26000kg ; gTerra=9,81m/s2 ; l =30dm ; d=? ; Ps=? ** Pag. 2 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- ORDINE DI GRANDEZZA ** 1.1.10 Trovare l’O.d.G. dei seguenti due numeri 560000 e di 0,00040 * 1.1.10-a 560000 ; 0,00040 ; O.d.G.=? * 1.1.10-b 87000000 ; 0,0020 ; O.d.G.=? * 1.1.10-c 2600 ; 0,0000080 ; O.d.G.=? * 1.1.10-d 16000000 ; 0,030 ; O.d.G.=? * ***** GLI ERRORI DI MISURA 1.2 ** 1.2.1 Dire la differenza tra errore accidentale e sistematico. ** 1.2.2 Elenca e definisci le caratteristiche degli strumenti di misura. ** SENSIBILITA' E PRECISIONE ** 1.2.3 Sono state effettuate le seguenti due misure L=(250 ± 1)cm ; M=(50,0 ±0,2)kg. Dire quale misura è stata effettuata con maggiore sensibilità. a)la misura A b) la misura B c)non è possibile d)è la stessa confrontare ** 1.2.4 Del righello indicato in figura dire qual è la : sensibilità precisione risultato della misura portata significato del ± ** 1.2.5 Nella figura dell’esercizio precedente viene rappresentata l’operazione di misura della lunghezza di una matita utilizzando un righello. Scrivere i due possibili risultati della misura M. Indicare quindi i due intervalli di indeterminazione. ** 1.2.6 Un ragazzo afferma:”Il mio orologio segna anche i millesimi di secondo, ma stamattina era indietro di 10 minuti”. Quale delle seguenti affermazioni ti sembra più adatta per descrivere la situazione? a)l’orologio è b)l’orologio non è c) l’orologio è d) l’orologio non è sensibile e né sensibile né sensibile ma non è sensibile ma é preciso preciso preciso preciso Pag. 3 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- ** 1.2.7 Dire quale misura è stata effettuata con maggiore sensibilità e quale con maggiore precisione * 1.2.7-a W=....... ± ...... = 14,5cm ± 0,1cm B= ...... ± ........ = 1336mm ±2mm 1.2.7-b K=..... ± ..... = 856,00m ± 10cm Z= ...... ± ...... = 5600mm ±5mm 1.2.7-c M=...... ± .......... = 320,0dm ± 10cm R= ....... ± ....... = 12,0cm ±1mm * * * H=....... ± ...... = 24,5cm ± 0,1cm D= ...... ± ........ = 2336mm ±2mm 1.2.7-d ** SERIE DI MISURE ** 1.2.8 Tre giudici di gara effettuano la misurazione del tempo impiegato da una automobile a percorrere un certo tratto: t1 = 98,95 s ; t2 = 115,05 s ; t 3 = 103,42 s; Determinare il valore medio, l’errore assoluto, il risultato della misura, l’errore relativo e l’errore relativo percentuale: %%%%%%%%%%%%%%%%%% LA RAPPRESENTAZIONE DEI FENOMENI FISICI 1.3 ** 1.3.1 Data la relazione tra forza e massa fissata la massa di 100kg disegnare il diagramma (F;a) e dire se è direttamente o inversamente proporzionale. %%%%%%%%%%%%%%%%%% GRANDEZZE SCALARI E VETTORIALI 1.4 ** LA FORZA ** 1.4.1 Quale delle seguenti affermazioni è corretta?: a)Una forza può sia deformare un corpo sia c)Una forza può soltanto modificare lo stato modificare il suo stato di moto o di quiete di moto o di quiete di un corpo, ma non può mai deformarlo b)Una forza può soltanto deformare un d)Una forza non può né deformare un corpo corpo, ma non può mai deformare il suo né modificare il suo stato di moto o di stato di moto o di quiete quiete ** 1.4.2 Per individuare una grandezza vettoriale c’è bisogno di: a)Un elemento: la posizione alla quale è applicato c)Due elementi: la direzione e il il vettore verso b)Tre elementi:il modulo, la direzione e il verso d)Un elemento: il modulo ** Pag. 4 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- RISULTANTE DI UN SISTEMA DI VETTORI ** 1.4.3 Trovare la risultante del seguente sistema di vettori applicati tutti nell’origine del sistema di riferimento cartesiano F1, F2 , F3 , F4. Calcolare il modulo della risultante. (Indicare il verso positivo degli assi x e y con la freccia). ** 1.4.3-a F1(+4N;+2N), F2(+2N;-4N) , F3(-2N;-3N) , F4(-2N;+4N) ; R=? * 1.4.3-b F1(+2N;+2N),F2(+2N;-1N),F3(-1N;-3N) ,F4(-1N;+4N) ; R=? * 1.4.3-c F1(+3N;+3N),F2(+1N;-3N),F3(-1N;-2N) ,F4(-1N;+2N) ; R=? * 1.4.3-d F1(+3N;+2N),F2(+1N;-3N),F3(-3N;-1N) ,F4(-2N;+2N) %%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%% ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Pag. 5 ; R=? **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- MODULO 2 – Le forze e l’equilibrio *** NOZIONI PROPEDEUTICHE 2.0 ** 2.0.1- Eseguire le seguenti trasformazioni. 350g = _____________ Kg ; 20,5 kg = _______________g ; 27,0 cm = _____________ m ; 2,2 Km = _______________dm 12dm2 = ________________ m2 ** 2.0.2 Quale delle seguenti affermazioni è corretta?: a)Una forza può sia deformare un corpo sia c)Una forza può soltanto modificare lo stato modificare il suo stato di moto o di quiete di moto o di quiete di un corpo, ma non può mai deformarlo b)Una forza può soltanto deformare un d)Una forza non può né deformare un corpo corpo, ma non può mai deformare il suo né modificare il suo stato di moto o di stato di moto o di quiete quiete ** 2.0.3 La relazione tra peso e massa è: g m a) m Fp g b) Fp m g c) F g d) p m Fp ** 2.0.4 Per individuare una grandezza vettoriale c’è bisogno di: a)Un elemento: la posizione alla quale è applicato c)Due elementi: la direzione e il il vettore verso b)Tre elementi:il modulo, la direzione e il verso d)Un elemento: il modulo ** 2.0.5 U’astronave si trova nello spazio (g=0m/s2) ed è in avvicinamento verso la Luna: a)la massa b)la massa aumenta c)la massa rimane d)la massa rimane diminuisce il il peso rimane costante il peso costante il peso peso rimane costante aumenta diminuisce costante ***** L’ELASTICITA’ 2.1 2.1.1 Quando un corpo viene definito elastico? ********* 2.1.2 Disegnare il diagramma (l;F) della legge di Hooke per una molla avente un K=100N/m e con gli allungamenti l1=10cm; l2=20cm. I calcoli vanno esplicitati. ** 2.1.3 Trovare la costante elastica di un materiale che sottoposta ad una forza di 0,05kN è soggetta ad un allungamento di 50mm. ** Pag. 6 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- 2.1.4 Disegnare il diagramma (l;F) della legge di Hooke per una molla avente un K=200N/m e che in condizioni di riposo ha una lunghezza di 20cm e le lunghezze provocate da F1 e F2 sono rispettivamente l1=22cm; l2=24cm. I calcoli vanno esplicitati. ** 2.1.5 Disegnare il diagramma (l;F) della legge di Hooke per una molla avente un K=300N/m e che in condizioni di riposo ha una lunghezza di 20cm e le lunghezze provocate da F1 e F2 sono rispettivamente l1=22cm; l2=26cm. I calcoli vanno esplicitati. ** 2.1.6 Disegnare il diagramma (l;F) della legge di Hooke per una molla avente un K=250N/m e che in condizioni di riposo ha una lunghezza di 20cm e le lunghezze provocate da F1 e F2 sono rispettivamente l1=22cm; l2=28cm. I calcoli vanno esplicitati. ** 2.1.7 Disegnare il diagramma (l;F) della legge di Hooke per una molla avente un K=400N/m e che in condizioni di riposo ha una lunghezza di 20cm e le lunghezze provocate da F1 e F2 sono rispettivamente l1=22cm; l2=24cm. I calcoli vanno esplicitati. %%%%%%%%%%%%%%%%%% L’ATTRITO 2.2 ** 2.2.1 Elenca le tipologie di attrito e definiscile ** 2.2.2 Com’è la forza d’attrito statico radente di uno stesso blocco posizionato su un piano inclinato rispetto ad uno orizzontale? a) zero b) minore c) lo stesso d) maggiore ** ATTRITO SU PIANO ORIZZONTALE (RADENTE) ** 2.2.3 Un corpo ha una massa di 200kg e striscia su una superficie orizzontale avente Kar=0,10. Trovare la forza di attrito radente. ** 2.2.4 Un corpo ha una massa di 400kg e striscia su una superficie orizzontale avente Kar=0,60. Trovare la forza di attrito radente. ** 2.2.5 Un corpo ha una massa di 600kg e striscia su una superficie orizzontale avente Kar=0,20. Trovare la forza di attrito radente. ** 2.2.6 Un corpo ha una massa di 300kg e striscia su una superficie orizzontale avente Kar=0,40. Trovare la forza di attrito radente. ** Pag. 7 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- ATTRITO SU PIANO INCLINATO (RADENTE) ** 2.2.7 Un corpo è appoggiato su un piano inclinato. Ipotizziamo che la sua massa è di 100kg e la geometria del piano è h=7,00m l=10,00m e il coefficiente di attrito è Kar=0,5. Dire quanto pesa il corpo (Fp) , il valore di T, N, Far. Schematizza e dire se il corpo scivola o no e perché. Fp m ; N Fp l ; T Fp l ; b l 2 h2 Far K ar ** ATTRITO DEL MEZZO ** 2.2.8 Un corpo ha una massa di 200kg e durante la caduta raggiunge i 10m/s. Se Kam=50Ns2/m2 trovare la forza d'attrito che si genera a contatto con l'atmosfera. ** 2.2.9 Un corpo ha una massa di 600kg e durante la caduta raggiunge i 20m/s. Se Kam=40Ns2/m2 trovare la forza d'attrito che si genera a contatto con l'atmosfera. ** L’EQUILIBRIO DI UN PUNTO MATERIALE 2.3 ** 2.3.1 Quando un corpo è in equilibrio? Che cosa è un punto materiale? Qual è la condizione di equilibrio di un punto materiale? ** 2.3.2 Perché un corpo rimane in equilibrio (per esempio il quadro su una parete) ?: a) Perché l’aria sottostante lo sostiene c) Perché evidentemente non agisce nessuna forza b) Perché le forze presenti cambiano d) Perché le forze presenti si annullano continuamente direzione l’una con l’altra ** 2.3.3) Dati i corpi rigidi da 1 a 8 dire se sono in equilibrio [si] [no] e il tipo ( [stab.] , [inst.] , [indif.]) 1 2 3 4 equilibrio Tipo Pag. 8 5 6 7 8 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- ** 2.3.4) Nel baricentro di un corpo posto nell’origine del sistema di assi cartesiani (x;y) è applicato il seguente sistema di vettori forza F1(+4N;+2N) , F2(+2N;-3N) , F3(-3N;-3N) , F4(-1N;+2N) . Verificare se tale corpo è in equilibrio. Quindi in caso contrario trovare e disegnare la Forza equilibrante ed effettuare la verifica della Risultante totale. (indicare il verso positivo dell’asse x e y ). ** 2.3.5) Nel baricentro di un corpo posto nell’origine del sistema di assi cartesiani (x;y) è applicato il seguente sistema di vettori forza F1(+3N;+2N) , F2(+1N;-3N) , F3(-3N;-3N) , F4(-1N;+2N) . Verificare se tale corpo è in equilibrio. Quindi in caso contrario trovare e disegnare la Forza equilibrante ed effettuare la verifica della Risultante totale. (indicare il verso positivo dell’asse x e y ). ** 2.3.6) Nel baricentro di un corpo posto nell’origine del sistema di assi cartesiani (x;y) è applicato il seguente sistema di vettori forza F1(+3N;+2N) , F2(+1N;-3N) , F3(-3N;-3N) , F4(-2N;+3N) . Verificare se tale corpo è in equilibrio. Quindi in caso contrario trovare e disegnare la Forza equilibrante ed effettuare la verifica della Risultante totale. (indicare il verso positivo dell’asse x e y ). ** 2.3.7) Nel baricentro di un corpo posto nell’origine del sistema di assi cartesiani (x;y) è applicato il seguente sistema di vettori forza F1(+1N;+4N) , F2(+4N;-3N) , F3(-3N;-3N) , F4(-1N;+1N) . Verificare se tale corpo è in equilibrio. Quindi in caso contrario trovare e disegnare la Forza equilibrante ed effettuare la verifica della Risultante totale. (indicare il verso positivo dell’asse x e y ). ***** L’EQUILIBRIO DI UN CORPO RIGIDO 2.4 ** IL MOMENTO ** 2.4.1. E’ dato il sottostante sistema di vettori con i valori riportati in tabella. Coppia di forze.... Trovare il Momento risultante rispetto al punto P. Come eventualmente ruota il corpo? 1 2 3 4 5 Pag. 9 F b [N] [m] 100 200 50 100 100 4 2 1 3 2 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- ** IL CORPO RIGIDO ** 2.4.2. Quando un corpo rigido è in equilibrio? Che cosa è un corpo rigido? Qual è la condizione di equilibrio di un corpo rigido? ** LA CARRUCOLA 2.4.3. Di fianco sono schematizzate due carrucole. Dici di che tipo sono e indica la Fm e Fr. Se il diametro della carrucola è 50cm e Fr=40N calcola il valore che assume la Fm equilibrante. Schematizzare le carrucole come se fossero leve. ****** LE LEVE ** 2.4.4. Per ognuna delle leve sotto riportate, indicare la Fr, Fm, br, bm, dire di che genere è, calcolare la forza motrice, il guadagno e dire se è vantaggiosa svantaggiosa o indifferente.(indicare il verso di rotazione provocato da Fr e Fm). Fr=400N ; br=0,50m ; bm=2,00m Fr=400N ; br=1,00m ; m=2,00m Fr=400N ;br=2,00m; bm=1,00m genere = genere = genere = Fm= Fm= Fm= G= G= G= *************** **** 2.4.5. Per ognuna delle due leve sotto riportate, indicare la Fr, Fm, br, bm, dire di che genere è, calcolare la forza motrice, il guadagno e dire se è vantaggiosa svantaggiosa o indifferente.(indicare il verso di rotazione provocato da Fr e Fm). Dati: Fm=? ; Fr=400N ; bm=4m ; br=2m ** Pag. 10 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- 2.4.6. Per ognuna delle due leve sopra riportate, indicare la Fr, Fm, br, bm, dire di che genere è, calcolare la forza motrice, il guadagno e dire se è vantaggiosa svantaggiosa o indifferente.(indicare il verso di rotazione provocato da Fr e Fm). Dati: Fm=? ; Fr=200N ; bm=3m ; br=6m (schema sopra riportato 2.4.5) ** 2.4.7. Per ognuna delle due leve sopra riportate, indicare la Fr, Fm, br, bm, dire di che genere è, calcolare la forza motrice, il guadagno e dire se è vantaggiosa svantaggiosa o indifferente.(indicare il verso di rotazione provocato da Fr e Fm). Dati: Fm=? ; Fr=600N ; bm=2m ; br=4m (schema sopra riportato 2.4.5) ** 2.4.8. Per ognuna delle due leve sopra riportate, indicare la Fr, Fm, br, bm, dire di che genere è, calcolare la forza motrice, il guadagno e dire se è vantaggiosa svantaggiosa o indifferente.(indicare il verso di rotazione provocato da Fr e Fm). Dati: Fm=? ; Fr=100N ; bm=2m ; br=4m (schema sopra riportato 2.4.5) ** 2.4.9. Per ognuna delle due leve sopra riportate, indicare la Fr, Fm, br, bm, dire di che genere è, calcolare la forza motrice, il guadagno e dire se è vantaggiosa svantaggiosa o indifferente.(indicare il verso di rotazione provocato da Fr e Fm). Dati: Fm=? ; Fr=800N ; bm=4m ; br=6m (schema sopra riportato 2.4.5) ** EQUILIBRIO DI UN CORPO RIGIDO ** NB Il braccio delle forze viene individuato rispetto ad A (fulcro della leva) 2.4.10. Verificare se il corpo rigido preso in esame è in equilibrio. Dati: Forza braccio delle forze F1= 400 N b1= 4 m F2= 200 N b2= 2 m F3= 500 N b3= 0 m F4= 300 N b4= 4 m ** 2.4.11. Verificare se il corpo rigido preso in esame è in equilibrio. Dati: Forza braccio delle forze F1= 100 N b1= 4 m F2= 200 N b2= 0 m F3= 100 N b3= 2 m F4= 200 N b4= 3 m ***** Pag. 11 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- 2.4.12. Verificare se il corpo rigido preso in esame è in equilibrio. Dati: Forza braccio delle forze F1= 50 N b1= 4 m F2= 160 N b2= 0 m F3= 130 N b3= 2 m F4= 20 N b4= 3 m ***** 2.4.13. Verificare se il corpo rigido preso in esame è in equilibrio. Dati: Forza braccio delle forze F1= 100 N b1= 2 m F2= 400 N b2= 0 m F3= 700 N b3= 2 m F4= 200 N b4= 6 m ***** %%%%%%%%%%%%%%%%%% ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Pag. 12 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- MODULO 3 – L’equilibrio dei fluidi *** L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI * La pressione 3.1 * 3.1.1 Definire la pressione (enunciato e formula). Calcolare la pressione che viene esercitata da una statua **avente base rettangolare di lato "a" e di lato "b" e massa "m" su un pianeta avente accelerazione di gravità "g". Schematizzare il tutto. ** 3.1.1-a Rif. Eser. 3.1.1 -- a=60cm ; b=3000mm; m=3500kg; g 11,20 m ; p=?. s2 ** 3.1.1-b Rif. Eser. 3.1.1 -- a=40cm ; b=5000mm; m=5800kg; g 13,40 m ; p=?. s2 ** 3.1.1-c Rif. Eser. 3.1.1 -- a=30cm ; b=2000mm; m=8500kg; g 22,60 m ; p=?. s2 ** 3.1.1-d Rif. Eser. 3.1.1 -- a=80cm ; b=8000mm; m=2500kg; g 2,10 ***** Il principio di Pascal 3.2 ** 3.2.1 Definisci il principio di Pascal (enunciato e formula). Se abbiamo un torchio idraulico che ha le aree dei due pistoni di A1 e A2 e su quest’ultimo ci posizioniamo F2, dire quanta forza F1 dobbiamo applicare sul primo pistone per tenere il tutto in equilibrio. Schematizzare il tutto. Eventuale dimostrazione. ** 3.2.1-a ** 3.2.1-b ** 3.2.1-c ** 3.2.1-d Rif. Eser. 3.2.1 -- A1=5cm2 ; A2=500cm2; F1=? ; F2=2000N. Rif. Eser. 3.2.1 -- A1=10cm2 ; A2=500cm2; F1=? ; F2=4000N. Rif. Eser. 3.2.1 -- A1=4cm2 ; A2=200cm2; F1=? ; F2=8000N. Rif. Eser. 3.2.1 -- A1=2cm2 ; A2=400cm2; F1=? ; F2=6000N. Pag. 13 m ; p=?. s2 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- La legge di Stevin 3.3 ** 3.3.1 Definisci il principio di Stevino (enunciato e formula). Si ipotizza un corpo che si trova a profondità “h” in un liquido con densità “d” su un pianeta con gravità “g”. Dire a quanta pressione “p” esso è soggetto. Schematizzare il tutto. Eventuale dimostrazione. ** 3.3.1-a Rif. Eser. 3.3.1 -- h=500cm ; d 1100 m kg g 11,20 2 ; p=?. 3 , m s ** 3.3.1-b Rif. Eser. 3.3.1 -- h=620cm ; d 1200 kg m g 13,40 2 ; p=?. 3 , m s ** 3.3.1-c Rif. Eser. 3.3.1 -- h=840cm ; d 900 kg m g 22,60 2 ; p=?. 3 , m s ** 3.3.1-d Rif. Eser. 3.3.1 -- h=320cm ; d 1300 kg m g 2,10 2 ; p=?. 3 , m s ** Il principio di Archimede 3.4 ** 3.4.1 Definire il principio di Archimede (enunciato e formula).Un blocco di cemento di forma cubica di lato “l”, a causa del suo peso è totalmente immerso in acqua a profondità “h”. Calcolare la spinta di Archimede. Se il blocco è di ferro la spinta di Archimede aumenta, diminuisce o è la stessa? (dacqua=1000kg/m3 ; 3 dferro=7800kg/m ). Schematizzare il tutto. ** 3.4.1-a ** 3.4.1-b ** 3.4.1-c ** 3.4.1-d ** Rif. Eser. 3.4.1 -- l =50cm ; h= 600cm . Rif. Eser. 3.4.1 -- l =80cm ; h= 700cm . Rif. Eser. 3.4.1 -- l =120cm ; h= 200cm . Rif. Eser. 3.4.1 -- l =190cm ; h= 500cm . Pag. 14 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- La pressione atmosferica 3.5 * 3.5.1 In riferimento alla pressione atmosferica, descrivere l’esperienza di Torricelli. Dire quali unità di misura conosci per definire la pressione atmosferica. ** ALCUNE APPLICAZIONI 3.6 ** 3.6.1 Se foriamo in più punti una bottiglia piena d’acqua che viene sottoposta a pressione dal suo imbocco che cosa accade all’acqua che esce da tali fori? Perché? Descrivere il fenomeno e formule. * 3.6.2 Parlare del principio dei vasi comunicanti e delle leggi che intervengono. Parlare dei tubi chiusi e capillari. * 3.6.3 Parlare della grotta marina e descrivi il fenomeno anche con formule e leggi. * 3.6.4 Parlare delle condizioni di galleggiamento. * 3.6.5 Una chiatta da fiume ha una base che misura 600cm x 20m. Sapendo che la sua massa è pari a 22000kg e che dacqua=1000kg/m3 , g= 10m/s2 , determinare l'altezza di pescaggio dell'imbarcazione. * 3.6.6 Se in un tubo ad U versiamo da un lato un liquido di densità d1 e dall’altro lato un liquido con densità d2 cosa accade. Descrivere anche analiticamente la situazione. * 3.6.7 Calcolare la pressione esercitata dall’oggetto di lato disegnato. Tale oggetto è formato da una base parallelepipeda, una piramide e una sfera in sommità. Dati: a= 300cm ; b= 800cm ; h1=50cm ; h2=3,00m; r=20dm ; d=2000kg/m3 ; g=15m/s2. 1 V piramide Abase h 3 4 Vsfera r 3 3 **** ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Pag. 15 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- MODULO 4 – Il movimento dei corpi ***************-definire sempre velocità e accelerazione NOZIONI PROPEDEUTICHE ** 4.1. Eseguire le seguenti trasformazioni. 400 g = ….…......… Kg; ; 200 cm = …..........…m; 30 dm2 = ….............…m2; 108 Km/h =….............…m/s; 20 m/s = …........…. Km/h ; 35469s = ……….. h …………min ………s ; 6,45672h = ……….. h …………min ………s ************************************************************************ IL MOTO RETTILINEO UNIFORME ** 4.2. Definisci la traiettoria di un punto materiale e dire quando un moto viene definito rettilineo e uniforme. Quali sono gli elementi necessari a definire la cinematica di un punto materiale? ** 4.3. A cosa corrisponde il simbolo Δ ? a) Alla legge del moto. c) Alla variazione di una grandezza b) Alla distanza percorsa. d)Ad una A che significa “andamento”. ** 4.4.Definire la velocità. La velocità è una grandezza vettoriale? Se si perché ? ** 4.5.Un’auto al tempo 20s si trova nella posizione 40m e a 50s si trova nella posizione 340m. Calcolare la velocità media in m/s e km/h. ** 4.6.Un’auto al tempo 30min ha una posizione di 10km a 60min ha una posizione di 50km. Calcolare la velocità media in km/h e m/s. ** 4.7.Ipotizziamo di aver rilevato rispettivamente le seguenti posizioni e tempi : s0=2m , t0=1s; s1=12m , t1=7s; s2=32m , t2=12s; s3=72m , t3=16s . Trovare le velocità medie nei singoli tratti. Disegnare diagramma. ** 4.8.Se un’auto viaggia per 150km e impiega 1h 30min. Calcolare la sua velocità media in km/h e m/s . A quanti secondi corrisponde 1h 30min ? ** 4.9. Calcolare la velocità media di un corpo nei tratti BC e DE del grafico riportato a fianco. a)Cosa rappresenta la pendenza del diagramma? b)In quale tratto il corpo ha effettuato il massimo percorso? c)In quale punto il corpo è ritornato nella posizione iniziale? d)Quale tratto del diagramma rappresenta v=0m/s ? ** 4.10. In una notte tempestosa, vedi un lampo e il tuono lo senti dopo 0,06min. Dato che la velocità del suono è 340m/s calcola a quale distanza è caduto il fulmine. ** Pag. 16 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- 4.11.Se un’auto viaggia alla velocità uniforme di 20m/s dire quanto spazio percorre in 40s. Calcolare la sua velocità in km/h. ** 4.12.Il percorso da Formia al Santuario della Madonna della Civita è di 21,67km. Se si mantiene una velocità media di 50km/h, quanti minuti si impiegano a percorrere tale tratto di strada? ** 4.13. Disegnare il diagramma della legge oraria per un moto rettilineo uniforme che avviene alla velocità di v per t=0s, t=2s, t=4s. Definire la velocità. * 4.13-1. v =25m/s * 4.13-2. v =45m/s * 4.13-3. v =15m/s * 4.13-4. v =35m/s ** 4.14.Se un’auto viaggia alla velocità uniforme di 10m/s dire quanto spazio ha percorso in 50s se la posizione iniziale è di 10m. ** 4.15. Gianni e Mario con le rispettive auto devono partire per una gita dalla piazza del paese per una località distante 150km. Per un contrattempo Gianni è costretto a partire per prima ed effettua l’intero percorso ad una velocità media di 50km/h. Se Mario parte in ritardo di 30min, quale velocità media in km/h e m/s deve mantenere per raggiungere Gianni esattamente nel momento in cui egli arriva a destinazione? ** 4.16. Due auto, auto A che parte dal punto A e auto B che parte dal punto B, iniziano nello stesso istante un percorso per giungere all’incrocio C tra le due strade. Quindi i percorsi sono AC per l’auto A e BC per l’auto B. Sapendo che vA=80km/h , AC=600km e BC=500km vogliamo conoscere la vB. che deve avere mediamente l’auto B per giungere all’appuntamento. ****** L’ACCELERAZIONE-definire sempre velocità e accelerazione ** 4.17.Definire l’accelerazione. L’accelerazione è una grandezza vettoriale? Se si perché. ** 4.18. Osserva il seguente grafico: quale tratto rappresenta l’accelerazione media più elevata? Calcola l’accelerazione media dei due corpi a e b. ** 4.19.Ipotizziamo di aver rilevato rispettivamente le seguenti velocità e tempi : v0=2m/s , t0=1s; v1=12m/s , t1=7s; v2=32m/s , t2=12s; v3=72m/s , t3=16s . Trovare le accelerazioni medie nei singoli tratti. Disegnare diagramma. ** Pag. 17 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- 4.20. Calcolare la velocità (in m/s e km/h) raggiunta da un’automobile che, partendo da fermo, mantiene un’accelerazione di 4m/s2 per 10s . ** 4.21. Calcolare la velocità raggiunta da un’automobile che, partendo da v=10m/s, mantiene un’accelerazione di 2m/s2 per 10s . ** 4.22. Calcola lo spazio percorso da un corpo che, partendo da fermo, per 10 secondi mantiene un’accelerazione di 2m/s2. ** 4.23. Disegnare il diagramma della legge oraria per un moto rettilineo uniformemente accelerato che avviene con una a per t=0s, t=2s, t=4s. Definire l'accelerazione. * 4.23-1. a=3,5m/s2 . * 4.23-2. a=5,5m/s2 . * 4.23-3. a=2,5m/s2 . * 4.23-4. a=4,5m/s2 . ****** IL MOTO VARIO ** 4.24.(1.0)Definire il moto vario con tute le schematizzazioni previste. ****** IL MOTO CIRCOLARE UNIFORME ** 4.25. Definire il moto circolare uniforme, periodo, frequenza. ** 4.26.Trovare il periodo e frequenza della lancetta delle ore, minuti e secondi. ** 4.27. Un corpo impiega T per percorrere una circonferenza di raggio r. Trovare la frequenza, la velocità tangenziale, angolare e l’accelerazione centripeta. Schematizzare i relativi vettori. * 4.27-1. T=15s , r=25m * 4.27-2. T=25s , r=35m * 4.27-3. T=35s , r=45m * 4.27-4. T= 5s , r=15m ** 4.28.Calcolare l’accelerazione centripeta di un corpo che in un percorso circolare avente raggio di 0,010km possiede una velocità tangenziale di 10m/s . ** 4.29.Se un corpo percorre 10 volte una pista circolare di raggio 10m e impiega 100s. Calcolare la velocità tangenziale. ** 4.30.Definire e dimostrare le formule della velocità tangenziale e accelerazione centripeta introducendo la velocità angolare. %%%%%%%%%%%%%%%%%% Pag. 18 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi- MODULO 5 – I principi della dinamica *** 5.1. Cosa studia la dinamica? Parlare del tipo di riferimento da adottare in dinamica. ** 1° principio della dinamica * 5.2. a)Enunciare il primo principio della dinamica. b)Schematizzare e spiegare l’esperimento fatto da Galileo. ** 5.3. Nel baricentro di un corpo di massa 200kg posto nell’origine del sistema di assi cartesiani (x;y) è applicato il seguente sistema di vettori forza F1(+3N;+2N) , F2(+2N;-3N) , F3(-3N;-3N) , F4(-1N;+2N) . Verificare se tale corpo è in equilibrio. Quindi in caso contrario trovare quale accelerazione subisce per effetto di della risultante. (indicare il verso positivo dell’asse x e y). ** 5.4. Nel baricentro di un corpo di massa 400kg posto nell’origine del sistema di assi cartesiani (x;y) è applicato il seguente sistema di vettori forza F1(+3N;+2N) , F2(+1N;-3N) , F3(-3N;-1N) , F4(-1N;+3N) . Verificare se tale corpo è in equilibrio. Quindi in caso contrario trovare quale accelerazione subisce per effetto di della risultante. (indicare il verso positivo dell’asse x e y). ** 2° principio della dinamica * 5.5- Calcolare la forza che bisogna applicare ad un corpo di massa m per imprimergli un’accelerazione di a. In un tempo t questo corpo quanto spazio percorre? Enunciare il 1° e 3° principio della dinamica. * 5.5-1. m= 25000g ; a=2,8m/s2. b)In 10s questo corpo quanto spazio percorre? * 5.5-2. m= 45000g ; a=4,5m/s2. b)In 15s questo corpo quanto spazio percorre? * 5.5-3. m= 35000g ; a=5,8m/s2. b)In 20s questo corpo quanto spazio percorre? * 5.5-4. m= 25000g ; a=10,2m/s2. b)In 2s questo corpo quanto spazio percorre? ** 5.6. a)Calcolare la massa di un corpo che su Giove (g=26 m/s2 ) pesa 5,2kN. b)Con questa accelerazione e in caduta libera quanto spazio percorre in 2s ? ** 3° principio della dinamica * 5.7. (0,5) a)Enunciare il terzo principio della dinamica e b)fare un esempio. ** 5.8. Se un contenitore di 30kg è appoggiato a terra ed è riempito con 3ton di acqua dire quale deve essere la reazione vincolare del terreno per sopportare il suo carico. ** 5.9. Se un contenitore di 60kg è appoggiato su un tavolo ed è riempito con 2ton di acqua dire quale deve essere la reazione vincolare del tavolo per sopportare il suo carico. %%%%%%%%%%%%%%%%%% Pag. 19