Verifica parziale I Modulo di Fisica e Laboratorio – 17/12/2015
Quesito 1
Un’automobile che comincia ad accelerare uniformemente percorre 32 m nei primi 4 s e 56 m nei
successivi 4 s. Qual era la velocità iniziale dell’auto?
Quesito 2
Un carrello di massa m1 = 200 g ed energia cinetica = 0.9 J si muove in linea retta e urta in modo
elastico un altro carrello di massa m2 inizialmente fermo. Dopo l’urto, il primo carrello torna
indietro con energia cinetica uguale a 0.4 J. Calcolare m2.
Quesito 3
Un blocco di 2.5 kg, inizialmente fermo, è appoggiato su un piano orizzontale. Ad esso viene
applicata un forza F di modulo 40.5 N inclinata di 600 verso l’alto. Calcolare il modulo
dell’accelerazione del blocco.
Problema 1
Una forza F orizzontale spinge la scatola A di massa mA=1.0 Kg contro una scatola B di massa
mB=3.0 Kg. Per entrambe le scatole, i coefficienti di attrito dinamico e statico con il piano su cui
poggiano sono µd=0.2 e µs=0.4.
(a) Se le due scatole sono inizialmente ferme, qual è il valore massimo Fmax del modulo della forza
F applicabile senza che il sistema si muova?
(b) Per tale valore della forza, qual è il modulo della forza che la scatola A esercita su B?
(c) Se il modulo di F è 20 N, qual è il valore della forza F’ che la scatola B esercita sulla scatola A?
(d) Ricavare più in generale la relazione tra F’ ed F per |F| > Fmax e mostrare che non dipende dal
valore di µd.
Problema 2
Un disco di massa m poggiato sopra un tavolo è legato all’estremità di un filo e si muove su una
circonferenza di raggio r con velocità costante v0. Il filo passa per un foro posto al centro della
circonferenza e sostiene una massa M appesa all’altra estremità del filo.
(a) Qual è il valore di v0 affinché M sia trattenuta a riposo?
(b) A partire da tale situazione, la massa M viene tirata verso il basso di r/2. Quale forza bisogna
esercitare per mantenere la massa M in questa nuova posizione? (Suggerimento: la forza esercitata
dal filo sulla massa m è sempre diretta verso il centro. Cosa si può dire del momento angolare
della massa m?)
(c) Qual è il valore del lavoro eseguito per compiere l’azione descritta al punto (b)?
(d) Calcolare i valori espliciti per m =1.00 Kg, M = 2.50 Kg, r= 200 mm.
Problema 3
Un blocco di massa 2 Kg viene lanciato con una velocità iniziale v0 su un piano orizzontale su cui
scivola per 50 cm sino ad urtare una molla posta orizzontalmente sullo stesso piano, comprimendola
di 8 cm. Il coefficiente di attrito dinamico tra il blocco ed il piano è µd=0.2 e la costante elastica
della molla è k=300 N/m.
(a) Quanto lavoro svolge la molla per arrestare il blocco?
(b) Quanta energia viene dissipata in energia termica prima che il blocco sia arrestato dalla molla?
(c) Qual è il valore di v0?
(d) A quale distanza dall’estremità della molla si fermerà il blocco dopo la successiva espansione
della molla?
