Parziale di Meccanica - testo completo

Facoltà di Agraria
PROVA DI VERIFICA: Fisica
23 Giugno 2008
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Risposta corretta: 1 punto; risposta sbagliata: -1/3 punto; risposta mancante: 0 punti. In
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• -246.0
Compito 001
1. Una persona di 86 kg si trova in un ascensore che viene
accelerato verso il basso con un’accelerazione di modulo 2
m/s2 . Quanto vale il suo peso apparente durante il moto?
2 -245.0
9. Siano dati i seguenti vettori ~a = 11 ~i + 15 ~j + -5 ~k e ~b =
-14 ~i + 0 ~j + -10 ~k. Si calcoli ~a x ~b.
2 711.0 N
2 644.0 N
• 670.8 N
2. Sia dato un vettore di modulo 19 e componenti -8 ~j e 6
~k. Quanto vale la componente x?
2 -151.0 ~i+ 183.0 ~j+ 207.0 ~k
2 -149.0 ~i+ 177.0 ~j+ 209.0 ~k
• -150.0 ~i+ 180.0 ~j+ 210.0 ~k
10. Un proiettile sparato da un cannone ha una gittata pari a
476 m e raggiunge un’altezza massima di 66 m. Calcolare
l’angolo di lancio del cannone.
• 16.2 ~i
2 14.9 ~i
2 19.1 ~i
3
3. Un corpo di densità 564 kg/m viene tenuto fermo ad
una profondità di 10 m sotto la superficie di un lago. Determinare l’accelerazione del corpo quando viene lasciato
libero.
2 8.18 m/s
2 -248.0
2
2 7.80 m/s2
• 7.58 m/s2
4. Una boa di massa trascurabile e volume 463 litri galleggia
in acqua con 46% del suo volume emerso. Calcolare la
massa che sta sostenendo.
2 257.5 kg
• 250.0 kg
2 225.0 kg
5. Un corpo di massa 14 g che si muove con velocità 39
m/s urta centralmente un secondo corpo di massa 71 g.
Sapendo che dopo l’urto i due corpi rimangono fermi,
calcolare la velocità del secondo corpo prima dell’urto.
2 7.69 m/s
2 -6.69 m/s
• -7.69 m/s
6. Una forza di 193 N sposta un corpo inizialmente fermo
di 147 cm in 119 s. Calcolare la potenza sviluppata dalla
forza.
2 2.65 W
2 1.98 W
• 2.38 W
7. Siano dati i seguenti vettori ~a = 20 ~i + -20 ~j, ~b = 8 ~i +
-1 ~j e ~c = 12 ~i + -1 ~j + -19 ~k. Si calcoli (~a x ~b) · ~c.
2 -2394.0
2 -2793.0
• -2660.0
8. Siano dati i seguenti vettori ~a = -16 ~i + 6 ~j + -20 ~k e ~b
= 10 ~i + -11 ~j + 1 ~k. Si calcoli ~a · ~b.
2 28.7
◦
• 29.0
◦
2 22.1
◦
11. Un cannone spara un proiettile con una velocità iniziale
di 216 m/s che forma un angolo di 40 ◦ con l’orizzontale.
Determinare la velocità del proiettile quando si trova ad
una distanza di 26 m sull’asse orizzontale rispetto alla
posizione iniziale.
2 187.1 m/s
• 215.0 m/s
2 238.7 m/s
12. Determinare la densità di un corpo sapendo che il suo
peso apparente vale 2 volte di più quando immerso in un
liquido di densità 635 kg/m3 rispetto a quello che ha in
un liquido di densità 1155 kg/m3 .
2 1909.5 kg/m3
• 1675.0 kg/m3
2 1574.5 kg/m3
13. Determinare il rapporto tra la resistenza e la potenza di
una leva di secondo genere di lunghezza 18 m, se la distanza tra il punto di applicazione della resistenza e quello
della potenza vale 7 m.
2 1.28
• 1.64
2 1.52
14. Un corpo si muove di moto circolare uniforme alla velocità
di 7 m/s su un circonferenza di raggio 79 cm. Quanto
tempo impiega a compiere un giro?
2 0.89 s
2 0.01 s
• 0.71 s
15. Un’asta di lunghezza 346 cm e massa 24 kg è incastrata
ad un estremo, mentre nell’altro estremo è appoggiato
un corpo di massa 34 kg. Calcolare la reazione vincolare
dell’incastro.
21. Un’automobile si muove verso nord per 6 min alla velocità
media di 12 km/h e successivamente verso ovest per altri
8 min con una velocità 5 volte maggiore. Determinare la
distanza tra la posizione iniziale e quella finale.
• 8.1 km
2 6.5 km
2 8.8 km
2 Rx = 0 N; Ry = 602.5 N; Mz = -1559.8 Nm
• Rx = 0 N; Ry = 568.4 N; Mz = 1559.8 Nm
2 Rx = 0 N; Ry = 534.3 N; Mz = 1497.4 Nm
16. Un corpo di massa 10 kg è collegato come in figura a
due molle di costante elastica 785 e 1495 N/m. Entrambe le molle lavorano in direzione verticale una sotto
e l’altra sopra il corpo. Calcolare il modulo dello spostamento dell’estermo libero delle due molle quando il corpo
è all’equilibrio.
22. Un fluido ideale di densità 1044 kg/m3 scorre in un condotto cilindrico orizzontale in regime stazionario. Il condotto è composto da due sezioni di raggio rispettivamente
17 e 5 cm. La differenza di pressione (P1 -P2 ) tra le due
sezioni sia 10 kPa. Calcolare la portata volumica.
2 37.96 litri/s
2 36.58 litri/s
• 34.51 litri/s
23. Un corpo di forma sferica (raggio 46 cm e densità 497
kg/m3 ) è vincolato mediante una molla di costante elastica 280 N/m al fondo di una piscina. Sapendo che
all’equilibrio il corpo risulta immerso per il 93 % del suo
volume, calcolare l’allungamento della molla.
2 729.12 cm
• 617.90 cm
2 593.18 cm
2 3.57 cm
2 4.69 cm
• 4.30 cm
17. Un corpo si muove su un piano orizzontale a velocità
costante 18 m/s. Ad un certo punto sul corpo comincia ad agire una forza orizzontale che gli imprime
un’accelerazione costante 2 m/s2 . Determinare dopo
quanto tempo la sua velocità aumenta di 18 volte.
2 114.75 s
2 142.29 s
• 153.00 s
18. Un corpo puntiforme si muove di moto circolare uniforme
su una traiettoria di raggio 4 m con una quantità di moto
di modulo 1 kg m/s ed un’energia cinetica pari a 4 J.
Determinare la sua velocità angolare.
2 1.62 rad/s
• 2.00 rad/s
2 2.18 rad/s
19. Un dirigibile di massa trascurabile contiene 8422 m3 di
un gas di densità 476 g/m3 . Determinare il carico che il
dirigibile è capace di trasportare in equilibrio se la densità
dell’aria vale 0.0013 g/cm3 .
2 8258.3 kg
• 6939.7 kg
2 6662.1 kg
20. Siano dati i seguenti vettori ~a = 18 ~i + 13 ~j, ~b = -6 ~i +
-8 ~j e ~c = 11 ~i + 11 ~j. Si calcoli (~a · ~b) ~c.
• -2332.0 ~i+-2332.0 ~j
2 -1795.6 ~i+-2588.5 ~j
2 -2378.6 ~i+-2728.4 ~j
24. Determinare l’energia cinetica iniziale di un corpo di
massa 447 g che urta centralmente un altro corpo di massa
379 g, inizialmente fermo, sapendo che la velocità finale
dei due corpi attaccati dopo l’urto vale 12 m/s.
2 108.798 J
2 93.412 J
• 109.897 J
25. Un cubo di lato 18 cm e densità 418 kg/m3 è ancorato
sul fondo di un lago mediante un filo ideale. Quanto vale
la tensione del filo?
2 26.6 N
• 33.3 N
2 27.6 N
26. Un corpo scende lungo un piano inclinato di un angolo
42 ◦ con l’orizzontale con un’accelerazione costante pari
a 247 cm/s2 . Calcolare il coefficiente di attrito dinamico.
2 0.70
• 0.56
2 0.44
27. Sia data una carrucola ideale con due diametri R1 = 112
cm e R2 = 48 cm. Sul primo diametro è collegato un
corpo di massa m1 = 48 kg tramite una fune ideale. Se la
carrucola è in equilibrio calcolare la massa M2 del corpo
appeso al diametro R2 .
2 95.2 kg
• 112.0 kg
2 114.2 kg
28. Determinare la forza minima necessaria per trascinare
verso l’alto un corpo di massa 2 kg su un piano inclinato di 46 ◦ con l’orizzontale sapendo che il coefficiente
di attrito dinamico tra il corpo e il piano vale 0.10.
2 16.1 N
2 19.3 N
• 15.5 N
29. Sia data una molla di costante elastica 653 N/m e
lunghezza a riposo 78 cm in posizione verticale. Da quale
altezza rispetto a terra deve essere lasciato cadere un
corpo di massa 120 g per comprimere la molla di 9 cm?
2 3.53 m
2 2.56 m
• 2.94 m
30. Un corpo di massa 11 kg si muove di moto rettilineo e
varia la sua velocità da 3 a 25 m/s sotto l’azione di una
forza costante di modulo 29 N. Calcolare quanto tempo
ha agito la forza sul corpo.
• 8.3 s
2 9.5 s
2 9.2 s
31. Determinare il centro di massa del sistema composto da
due corpi omogenei di forma quadrata di lati rispettivamente L1 = 332 cm e L2 = 1 m come in figura.
• xCM = 148.0 cm; yCM =-148.0 cm
2 xCM = 111.0 cm; yCM =-111.0 cm
2 xCM = 115.5 cm; yCM =-115.5 cm
32. Siano dati due corpi di massa rispettivamente 16 e 2 kg
che vengono lanciati dalla stessa posizione, sapendo che
raggiungono la stessa altezza e che l’energia cinetica del
primo corpo al momento del lancio vale 137 J, determinare l’energia cinetica del secondo corpo al momento
del lancio.
• 17.13 J
2 19.01 J
2 14.73 J
33. Un fluido scorre alla velocità 5 m/s in un condotto.
Di quanto aumenta la velocità del fluido se la sezione
diminuisce di 9 volte?
2 42.4 m/s
• 40.0 m/s
2 32.0 m/s
34. Un aereo sgancia una bomba mentre è in picchiata verticale a 220 km/h. La bomba impiega 35 s ad arrivare
a terra. Calcolare a quale altezza rispetto a terra l’aereo
sgancia la bomba.
• 8141.4 m
2 7490.1 m
2 7408.7 m
35. Un proiettile di massa 122 g si muove lungo l’asse x con
velocità pari a 24 m/s ed urta un corpo di massa 1 kg
inizialmente fermo. Dopo l’urto il proiettile si muove con
una velocità pari a 6 ~i+ 3 ~j. Determinare la velocità del
secondo corpo dopo l’urto.
• 2.20 ~i+ -0.37 ~j m/s
2 2.68 ~i+ -0.38 ~j m/s
2 1.93 ~i+ -0.35 ~j m/s