Recupero lez 3

parte unità
B
didattica
su misura
Esercizi di recupero
58
4
L’EQUILIBRIO DEI CORPI SOLIDI
Quesiti
nome ........................................................................................................................... Classe ..................... Data ....................................
Definizioni, leggi e concetti
Se un punto materiale è in equilibrio, allora
la risultante di tutte le forze applicate è nulla:
F →
risultante 0
Se un punto materiale non è in equilibrio, per
equilibrarlo bisogna applicare una forza uguale
e opposta alla risultante:
F →
equilibrante F →
risultante
Il momento (M) di una forza rispetto a un
punto è il prodotto della forza F per il braccio
b, uguale alla distanza del punto dalla retta
d’azione della forza:
M F b
Il momento causa la rotazione di un corpo rigido
in verso orario (M negativo) o antiorario (M
positivo).
1 Due forze perpendicolari, di modulo F1 3 N e F2 4 N, sono applicate allo stesso punto materiale.
Cosa si può fare per tenere il punto in equilibrio?
...............................................................................................................................................................................................................................................................................
2 Una cassa di 20 kg è ferma sul pavimento.
a) Quanto vale la reazione vincolare del piano?
b) Se il pavimento fosse inclinato, la reazione vincolare sarebbe maggiore, uguale, o minore di
quella del pavimento orizzontale?
...............................................................................................................................................................................................................................................................................
3 Una trave omogenea orizzontale pesante 500 N è ancorata a un estremo. Il momento della forza
peso applicata nel centro della trave è 1000 N m.
Quanto è lunga la trave?
...............................................................................................................................................................................................................................................................................
4 Un peso di 200 N è posto su una leva a 40 cm dal fulcro. Si può equilibrare con una forza di 40 N.
A quale distanza dal fulcro bisogna applicarla?
...............................................................................................................................................................................................................................................................................
5 Affinché un corpo solido sia in equilibrio devono essere soddisfatte contemporaneamente due
condizioni.
Quali?
...............................................................................................................................................................................................................................................................................
Copyright © 2010 Zanichelli SpA, Bologna [6321] Idee per insegnare la fisica con Ruffo
fisiCa: lezioni e problemi seconda edizione di lezioni Di fisiCa © Zanichelli 2010
Equilibrio di un corpo rigido:
F →
1 F →
2 F →
3… F →
risultante 0
(il corpo non trasla se la risultante delle forze è
nulla )
M1 M2 M3 … 0
(il corpo non ruota se la somma algebrica dei
momenti è nulla)
Equilibrio di una leva:
Fm bm Fr br
(la forza motrice Fm applicata a una distanza bm
dal fulcro equilibra la forza resistente Fr applicata
a distanza br dal fulcro)
La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo
nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo

nome ........................................................................................................................... Classe ..................... Data ....................................
Problemi guiDati
6 La figura a fianco mostra un modellino di automobile trainata
mediante due forze di 2,5 N formanti un angolo di 45° con la
direzione di avanzamento del modellino.
Rappresenta la forza risultante e calcola la sua intensità.
Passi
– La risultante si trova con la regola del parallelogramma.
– Il modulo della risultante si calcola con il teorema di Pitagora.
7 La figura a fianco mostra una sbarra (di peso trascurabile) lunga
1,8 m, ai cui estremi sono applicate due forze FA 735 N
e FB 147 N (le forze non sono in scala)
A quale distanza dall’estremo A si deve trovare il fulcro
affinché l’asta non ruoti rispetto ad esso?
Passi
– Indica con x il braccio di FA, con (1,8 x) il braccio di FB.
– Per l’equilibrio deve essere: 735 x 147 (1,8 x).
– Risolvi rispetto all’incognita x.
Problemi con suggerimenti
Copyright © 2010 Zanichelli SpA, Bologna [6321] Idee per insegnare la fisica con Ruffo
fisiCa: lezioni e problemi seconda edizione di lezioni Di fisiCa © Zanichelli 2010
unità 4
L’EQUILIBRIO DEI CORPI SOLIDI
8 Un libro di peso 20 N è tenuto in equilibrio su un piano inclinato dalla forza di attrito statico. La
lunghezza del piano è 1,5 m e l’altezza 0,75 m. Sul libro agiscono tre forze: il peso, la reazione del
piano e la forza di attrito.
a) Calcola le due componenti del peso.
b) Calcola il coefficiente di attrito.
Suggerimento: prima calcola P// e poi P con il teorema di Pitagora; la forza di attrito ha la stessa
intensità di P//; per il coefficiente di attrito usa la formula Fa k F.
9 Un’asta lunga 4,0 m e di peso P 20 N è vincolata nel centro. Una forza verticale F1 15 N è
applicata in un estremo.
a) Rappresenta la situazione con un disegno.
b) Possiamo affermare che il momento della forza-peso è nullo?
c) Quale forza F2 bisogna applicare alla distanza di 0,50 m dal centro dell’asta per equilibrarla?
Suggerimento: individua il valore del braccio di P; la forza F2 equilibrante deve avere un momento
uguale e opposto a quello di F1.
Problema
10 Una massa di 5 kg è appesa al soffitto mediante un filo di peso trascurabile. La massa è in equilibrio.
a) Rappresenta la situazione con un disegno, evidenziando le forze applicate sulla massa.
b) Calcola l’intensità delle forze sulla massa.
c) Sul filo si esercitano delle forze?
45°
45°
A F B
F A
La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo
nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo
F B
parte
B
didattica
su misura
Esercizi di recupero
59