FISICA
A.A. 2013-2014
Ingegneria Gestionale
3° prova - 21 Marzo 2014
Lo studente descriva il procedimento e la soluzione degli esercizi proposti. Gli elaborati verranno ritirati
Lunedì 24 Marzo e saranno valutati ai fini del superamento dell’esame finale.
1. Su di un piano inclinato liscio inclinato di 35° rispetto all’orizzontale, un corpo di massa m=5kg
è trattenuto in equilibrio da una forza applicata parallelamente al piano inclinato. Calcolare il valore
di tale forza e della reazione normale. Determinare inoltre, nel caso tale forza venga ridotta del
50%, il tempo necessario affinché il corpo discenda dalla quota h=2 m fino a terra, il valore
dell’accelerazione di discesa ed il valore della velocità con cui l’oggetto tocca terra.
2. Un blocco di massa m=2kg è posto alla base di una rampa di lancio
priva di attrito ed inclinata di un angolo =20° rispetto all’orizzontale. Al
I
h
tempo t=0 il blocco viene lanciato con un impulso I=10 Ns diretto lungo la
L
rampa. Determinare in quanto tempo il blocco raggiunge la sommità alla
quota h=30cm e a quale velocità. Nei tempi successivi il blocco si distacca dalla rampa descrivendo
una traiettoria parabolica. Determinare la distanza L del punto di atterraggio dalla rampa.
3. Un pattinatore su ghiaccio lanciato alla velocità di 10m/s su di un piano ghiacciato orizzontale si
arresta lentamente nello spazio di 120m a causa delle forze di attrito tra pattini e ghiaccio.
Determinare il coefficiente di attrito dinamico tra pattini e ghiaccio. Ricalcolare lo spazio di arresto
supponendo che il piano ghiacciato sia inclinato di 1° rispetto all’orizzontale. Dare infine il valore
dell’angolo del piano affinché il pattinatore si muova di moto rettilineo uniforme
4. Un blocco scivola lungo un piano liscio avente una inclinazione di =25°. Se il blocco parte da
fermo dalla sommità e la lunghezza del piano inclinato è s=3m, trovare l’accelerazione del blocco e
la sua velocità quando raggiunge il fondo. Ripetere l’esercizio supponendo che sul piano inclinato
ci sia attrito (statico s 0.25 , dinamico d 0.20 ).
5. Un blocco di massa m2=10Kg è posto su di un piano orizzontale scabro
m2
caratterizzato da un coefficiente di attrito statico s=0.2. Al blocco sono collegati, m1
s
attraverso funi e pulegge tutte di masse trascurabili, altri due blocchi disposti come in
figura; in particolare alla sinistra si trova un blocco di massa m1=6Kg disposto su un
piano liscio inclinato di =30° rispetto all’orizzontale, mentre alla destra un blocco
di massa m3 è appeso al sistema, lungo la verticale. Determinate il valore minimo che deve avere la
massa m3 per poter trascinare tutto il sistema. Determinate l’intervallo di valori consentiti per m3
affinché il sistema rimanga in equilibrio.
6 Una massa m=4Kg è appesa al soffitto per il tramite di una molla che si dispone lungo la
verticale. In questa situazione l’allungamento statico è di L=30cm. Successivamente la massa è
tirata per altri 5cm. Si calcoli la frequenza e l’accelerazione massima del moto oscillatorio.
7. Un paracadutista di massa m=60 kg si lascia cadere da una quota di 1500 metri con velocità
iniziale nulla. Il paracadutista in caduta libera acquista gradualmente velocità e decide di aprire il
paracadute dopo un breve periodo di 12 s. All’apertura il paracadute esercita una resistenza
aerodinamica descritta approssimativamente dalla legge Rv=bv ove b=30 kg/s. Qual è la velocità e
la quota raggiunta dopo altri 5 s? A quale istante il paracadute toccherà terra e a quale velocità?
k
8. All’interno di un carrello di massa M è posta una seconda massa m
4k 4k
m
collegata agli estremi del carrello tramite un sistema di molle come
F
3k
indicato in figura. Calcolare lo spostamento dalla posizione di equilibrio
della massa m rispetto al carrello, quando al carrello viene applicata una
M
forza esterna F. [Dati: M=4 kg, m=250 g, k=2 N/m, F=7 N]
m3
