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recupero classi prime - Lezioni di fisica per gli allievi del Bovara

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1. Esponi in detta<strong>gli</strong>o i parametri <strong>di</strong> un vettore<br />

2. Dai la definizione <strong>di</strong> grandezza <strong>fisica</strong> scalare e vettoriale e porta alcuni esempi<br />

3. La somma <strong>di</strong> due vettori non nulli può essere zero? Porta un esempio.<br />

4. Determinare l’intensità <strong>del</strong> vettore a sapendo che α= 30° e la componente ay = 7N<br />

5. Determinare: la somma me<strong>di</strong>ante il metodo punta – coda usando come unità<br />

1cm=10N<br />

6. Esponi le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio <strong>di</strong> un corpo rigido<br />

7. In una carriola un o<strong>per</strong>aio ha caricato 30 kg <strong>di</strong> piastrelle. Se il braccio <strong>del</strong>la resistenza R è <strong>di</strong> 40 cm e<br />

quello <strong>del</strong>la forza motrice F <strong>di</strong> 120 cm, determina quale forza deve esercitare l’o<strong>per</strong>aio <strong>per</strong> equilibrare il<br />

peso <strong>del</strong>le piastrelle.<br />

8. Dato il <strong>di</strong>spositivo rappresentato in figura, determinare il valore massimo <strong>del</strong>la massa m2 <strong>per</strong>ché il<br />

sistema rimanga in equilibrio, sapendo che il coefficiente <strong>di</strong> attrito statico tra la massa m1= 4kg ed il piano<br />

orizzontale vale 0,2.<br />

c r<br />

b r<br />

a r


1. Quale fra le seguenti affermazioni è corretta se riferita all'accelerazione <strong>di</strong> un corpo?<br />

a. è la variazione <strong>di</strong> velocità nell'unità <strong>di</strong> tempo<br />

b. è l' aumento <strong>di</strong> velocità<br />

c. è la <strong>di</strong>minuzione <strong>di</strong> velocità<br />

d. è la velocità moltiplicata <strong>per</strong> il tempo<br />

2. In un grafico velocità-tempo relativo al moto uniformemente accelerato, che cosa rappresenta la pendenza <strong>del</strong>la<br />

retta?<br />

a. lo spazio <strong>per</strong>corso<br />

b. la velocità raggiunta<br />

c. l'accelerazione costante<br />

d. la posizione<br />

3. Nella figura a lato sono rappresentate le velocità <strong>di</strong> due<br />

corridori in funzione <strong>del</strong> tempo. Che cosa si può affermare?<br />

a. i due corridori si muovono con la stessa<br />

accelerazione<br />

b. i due corridori si muovono con la stessa velocità<br />

c. i due corridori proseguono affiancati<br />

d. tutte e tre le precedenti affermazioni sono errate<br />

4. In un grafico velocità-tempo, una retta parallela all'asse dei<br />

tempi rappresenta:<br />

a. un corpo fermo<br />

b. un corpo che si muove con moto uniforme<br />

c. un corpo che si muove con accelerazione costante<br />

d. una situazione <strong>fisica</strong>mente impossibile<br />

5. Un’automobile, inizialmente ferma si muove con<br />

accelerazione costante <strong>di</strong> 3 m/s 2 . Quale <strong>del</strong>le seguenti equazioni ne descrive il moto?<br />

2<br />

t<br />

2<br />

a)<br />

2<br />

v = 3t<br />

b)<br />

S = 3 c) 3 3<br />

2<br />

2 v = t +<br />

d) = 3 + 3<br />

2<br />

t<br />

S<br />

6. Quale fra le seguenti affermazioni è corretta se riferita all'accelerazione <strong>di</strong> un corpo?<br />

a. è la variazione <strong>di</strong> velocità nell'unità <strong>di</strong> tempo<br />

b. è 1' aumento <strong>di</strong> velocità<br />

c. è la <strong>di</strong>minuzione <strong>di</strong> velocità<br />

d. è la velocità moltiplicata <strong>per</strong> il tempo<br />

7. In 20 secon<strong>di</strong> la velocità <strong>di</strong> uno sciatore aumenta da 72 km/h a 90 km/h. Qual è la sua accelerazione?<br />

a) 4 m/s 2 b) 0,9 m/s 2 c) 1,11 m/s 2 d) 0,25 m/s 2<br />

8. Quale dei <strong>di</strong>agrammi <strong>del</strong>la figura seguente rappresenta un moto che avviene con accelerazione costante?<br />

a) il primo b) il terzo c) il secondo d) nessuno dei tre<br />

9. In un grafico velocità-tempo relativo al moto uniformemente accelerato, che cosa rappresenta la pendenza <strong>del</strong>la<br />

retta?<br />

a. lo spazio <strong>per</strong>corso<br />

b. la velocità raggiunta<br />

c. l'accelerazione costante<br />

d. la posizione<br />

10. In un grafico velocità-tempo, una retta parallela all'asse dei tempi rappresenta:<br />

a. un corpo fermo<br />

b. un corpo che si muove con moto uniforme<br />

c. un corpo che si muove con accelerazione costante<br />

d. una situazione <strong>fisica</strong>mente impossibile<br />

11. Un punto si muove <strong>di</strong> moto circolare uniforme impiegando 1,2 S <strong>per</strong> descrivere un angolo <strong>di</strong> 30 gra<strong>di</strong>. Qual è il<br />

<strong>per</strong>iodo <strong>del</strong> moto?<br />

a. 30 s


. 36 s<br />

c. 14,4 s<br />

d. non si può calcolare <strong>per</strong>ché non si conosce il raggio<br />

2<br />

t<br />

S = a<br />

2<br />

12. L'equazione<br />

<strong>per</strong>mette <strong>di</strong> calcolare lo spazio <strong>per</strong>corso da un corpo. Essa è valida:<br />

<strong>per</strong> qualunque moto accelerato<br />

<strong>per</strong> qualunque moto uniformemente accelerato<br />

<strong>per</strong> qualunque moto uniformemente accelerato e velocità iniziale nulla<br />

<strong>per</strong> qualunque moto<br />

Domande<br />

O<br />

4<br />

-4<br />

S (m)<br />

B<br />

A<br />

C<br />

1. Data l’equazione V = 8 − 2t<br />

, determinare il tempo impiegato <strong>per</strong> fermarsi, l’accelerazione e lo spazio impiegato<br />

<strong>per</strong> fermarsi.<br />

2. Qual è il significato fisico <strong>del</strong>la pendenza <strong>del</strong>la retta in un grafico spazio tempo?<br />

3. Qual è il significato fisico <strong>del</strong>l’area compresa tra la curva <strong>del</strong>la velocità e l’asse x in un grafico velocità-tempo?<br />

4. Perché nel moto circolare uniforme, pur essendo la velocità costante esiste una accelerazione?<br />

5. Esponi il moto uniformemente accelerato e la sua rappresentazione grafica<br />

t (s)<br />

Dato il grafico in figura ricava il grafico spazio-tempo associato.<br />

10<br />

4<br />

0<br />

-6<br />

-10<br />

V (m/s)<br />

S (m)<br />

D<br />

5 10 20 25 30<br />

1. Osserva il grafico a lato e rispon<strong>di</strong>:<br />

a. Qual è il punto più lontano da<br />

O?<br />

b. Qual è il punto in cui la velocità<br />

è nulla?<br />

t (s)<br />

t (s)


Problemi<br />

1. Un carrello si muove su una guida rettilinea e la sua <strong>di</strong>stanza s rispetto a un punto <strong>di</strong> riferimento segue la legge<br />

2<br />

S = 3t − 2t<br />

a. Di che moto si tratta?<br />

b. Determina la velocità <strong>per</strong> t=0<br />

c. Determina il valore <strong>del</strong>l’accelerazione<br />

2. Una motocicletta passa davanti a un semaforo alla velocità <strong>di</strong> 90 km/h. Un'auto <strong>del</strong>la polizia, inizialmente ferma,<br />

la insegue. La moto procede con velocità costante, l'auto con accelerazione costante. La polizia raggiunge il<br />

motociclista dopo 2 km (v. fig. seguente).<br />

a. Dopo quanto tempo la polizia raggiunge il motociclista?<br />

b. Con quale accelerazione si è mossa l'auto <strong>del</strong>la polizia?<br />

3. In una gara a cronometro due ciclisti partono a <strong>di</strong>stanza <strong>di</strong> 2 minuti uno dall'altro <strong>per</strong>ò raggiungono il traguardo<br />

nello stesso istante. Sapendo che la lunghezza <strong>del</strong> <strong>per</strong>corso è <strong>di</strong> 60 km e che il ciclista partito <strong>per</strong> primo ha<br />

viaggiato alla velocità me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> 40 km/h, calcola la velocità me<strong>di</strong>a <strong>del</strong> secondo ciclista.<br />

4. Un carrello si muove su una guida rettilinea e la sua <strong>di</strong>stanza s rispetto a un punto <strong>di</strong> riferimento segue la legge:<br />

2<br />

t<br />

S = 5t<br />

+ 1,<br />

5 .<br />

2<br />

a. Di che moto si tratta?<br />

b. Determina la velocità <strong>per</strong> t=0<br />

c. Determina il valore <strong>del</strong>l’accelerazione


1. Facendo riferimento al grafico 1 trovare la velocità me<strong>di</strong>a da t=0sec a t= 10sec, da t=20 sec<br />

a t=40 sec.<br />

spazio (m)<br />

100<br />

50<br />

0<br />

-50<br />

-100<br />

0 10 20 30 40<br />

Qual è la velocità istantanea ai tempi t=5sec, t=15sec, t=25sec, t=35sec.<br />

Tracciare il grafico <strong>del</strong>la velocità in funzione <strong>del</strong> tempo.<br />

FIG:1<br />

2. Un’automobile parte da ferma al tempo t=0 e accelera come in<strong>di</strong>cato nel grafico 2. Trovare<br />

la velocità al tempo t=10sec e t=30sec. Disegnare il grafico <strong>del</strong>la velocità in funzione <strong>del</strong><br />

tempo.<br />

a (m/sec 2 )<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

0<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

tempo (sec)<br />

-4<br />

0 10 20 30 40<br />

t (sec)<br />

FIG. 2<br />

3. Un treno che si muove <strong>di</strong> moto uniformemente accelerato oltrepassa un segnale luminoso<br />

verde alla velocità <strong>di</strong> 25 Km/h. Oltrepassa un secondo segnale luminoso, situato 125 m più<br />

avanti lungo il binario, 12.0 sec dopo. Quanto vale la velocità <strong>del</strong> treno quando esso<br />

oltrepassa il secondo segnale luminoso? Quanto vale l’accelerazione <strong>del</strong> treno?<br />

4. Una motocicletta parte dalla con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> quiete e accelera a un’accelerazione <strong>di</strong> 4.00<br />

m/sec 2 <strong>per</strong> 5.00 sec. Poi si muove a velocità costante <strong>per</strong> 25.0 sec e poi decelera ad una<br />

decelerazione <strong>di</strong> 2.00 m/sec 2 finché non si arresta. Si trovi lo spazio totale <strong>per</strong>corso dalla<br />

motocicletta.


5. Due treni sono inizialmente in quiete su binari paralleli, con il treno 1 situato 50.0 m davanti<br />

al treno 2. I due treni accelerano simultaneamente, il treno 1 con l’accelerazione <strong>di</strong> 2 m/sec 2<br />

e il treno 2 con l’accelerazione <strong>di</strong> 2.50 m/sec 2 . Quanto tempo impiega il treno 2 <strong>per</strong><br />

oltrepassare il treno 1? Quanto vale lo spazio <strong>per</strong>corso dal treno 2 prima <strong>di</strong> su<strong>per</strong>are il treno<br />

1?<br />

6. L’accelerazione <strong>di</strong> gravità sulla luna è 1.62 m/sec 2 . Se un astronauta sulla Luna lancia una<br />

palla lungo la verticale ascendente, alla velocità iniziale <strong>di</strong> 25.0 m/sec, quanto vale la quota<br />

massima raggiunta dalla palla?<br />

7. Un sasso viene lanciato lungo la verticale ascendente da un ponte alto 30.0 m alla velocità<br />

iniziale <strong>di</strong> 15.0 m/sec. Quanto tempo impiega il sasso a raggiungere l’acqua sottostante?<br />

8. Un transatlantico compie un viaggio <strong>di</strong> 6500 Km in 8 g e 8 h. Qual è stata la velocità me<strong>di</strong>a<br />

(in m/sec) durante il viaggio?<br />

9. Un’automobile viaggia con una velocità <strong>di</strong> 80 Km/h. All’istante t=0 il guidatore preme il<br />

pedale dei freni e decelera costantemente fino a ridurre la velocità a 50 Km/h in 5 sec. Qualè<br />

stato il valore <strong>del</strong>l’accelerazione (in m/sec 2 )?<br />

10. Un’automobile che marcia con una velocità <strong>di</strong> 36 Km/h accelera costantemente fino a<br />

raggiungere una velocità <strong>di</strong> 60 Km/h in un intervallo <strong>di</strong> tempo <strong>di</strong> 10 sec. Qual è la <strong>di</strong>stanza<br />

<strong>per</strong>corsa dall’automobile nell’intervallo <strong>di</strong> tempo durante il quale ha accelerato? Se<br />

l’automobile, viaggiando con una velocità <strong>di</strong> 60 Km/h rallenta fino a una velocità <strong>di</strong> 20<br />

Km/h in un intervallo <strong>di</strong> tempo <strong>di</strong> 20 sec, a quale accelerazione è soggetta?<br />

11. Un’automobile, che viaggia inizialmente alla velocità <strong>di</strong> 30 Km/h accelera con<br />

un’accelerazione <strong>di</strong> 1.5 m/sec 2 . Quanto vale lo spazio <strong>per</strong>corso dall’automobile in 15 sec?


TEORIA<br />

1. Dai la definizione <strong>di</strong> momento <strong>di</strong> una forza rispetto ad un punto<br />

∑ →<br />

∑ →<br />

2. Cosa rappresentano la seguenti formule? F = 0 M = 0<br />

3. Qual è il significato fisico <strong>del</strong> momento <strong>di</strong> una forza?<br />

4. Quali sono le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio <strong>di</strong> un corpo rigido?<br />

5. Che cos’è il baricentro <strong>di</strong> un corpo?<br />

6. Che cos’è un vincolo?<br />

7. Esponi in detta<strong>gli</strong>o il concetto <strong>di</strong> accelerazione centripeta<br />

8. Come è definita la velocità angolare?<br />

TEST<br />

1. Delle cinque grandezze che interessano il moto circolare uniforme (frequenza, <strong>per</strong>iodo,<br />

velocità tangenziale, velocità angolare e accelerazione<br />

centripeta), quali sono uguali <strong>per</strong> i tre punti <strong>del</strong> <strong>di</strong>sco<br />

<strong>del</strong>la figura a lato?<br />

A. frequenza, <strong>per</strong>iodo, velocità tangenziale<br />

B. <strong>per</strong>iodo, frequenza, velocità angolare<br />

C. frequenza,velocità angolare, accelerazione centripeta<br />

D. velocità tangenziale, <strong>per</strong>iodo, velocità angolare<br />

2. Un punto si muove <strong>di</strong> moto circolare uniforme<br />

impiegando 1,2 S <strong>per</strong> descrivere un angolo <strong>di</strong> 30 gra<strong>di</strong>.<br />

Qual è il <strong>per</strong>iodo <strong>del</strong> moto?<br />

A. 30 s<br />

B. 36 s<br />

C. 14,4 s<br />

D. non si può calcolare <strong>per</strong>ché non si conosce il raggio<br />

3. In un moto circolare uniforme il <strong>per</strong>iodo è:<br />

A. l’intervallo <strong>di</strong> tempo nel quale viene <strong>per</strong>corso un arco lungo come il raggio.<br />

B. l’intervallo <strong>di</strong> tempo nel quale viene <strong>per</strong>corso un giro completo.<br />

C. la <strong>di</strong>stanza <strong>per</strong>corsa nell’unità <strong>di</strong> tempo.<br />

D. il numero <strong>di</strong> giri <strong>per</strong>corsi nell’unità <strong>di</strong> tempo.<br />

4. Nel caso <strong>di</strong> un moto circolare uniforme, quale <strong>del</strong>le seguenti affermazioni è vera?<br />

A La frequenza è inversamente proporzionale al <strong>per</strong>iodo.<br />

B La frequenza è <strong>di</strong>rettamente proporzionale al <strong>per</strong>iodo.<br />

C La frequenza è sempre maggiore <strong>del</strong> <strong>per</strong>iodo.<br />

D La frequenza è l’opposto <strong>del</strong> <strong>per</strong>iodo.<br />

5 Una motocicletta <strong>per</strong>corre una pista circolare, mantenendo il modulo <strong>del</strong>la velocità uguale a<br />

80 km/h. La sua accelerazione centripeta:<br />

A è un vettore <strong>di</strong> modulo costante <strong>di</strong>retto verso il centro <strong>del</strong>la pista.<br />

B è un vettore <strong>di</strong> modulo costante <strong>di</strong>retto verso l’esterno <strong>del</strong>la pista.<br />

C decresce linearmente con il tempo.<br />

D è nulla.<br />

6 Due automobiline sono montate su una giostra, a <strong>di</strong>versa <strong>di</strong>stanza dal centro. Quando la<br />

giostra gira, quale grandezza è <strong>di</strong>versa <strong>per</strong> il moto <strong>del</strong>le automobiline?<br />

A La velocità.<br />

B La velocità angolare.<br />

C La frequenza.<br />

D Il <strong>per</strong>iodo.<br />

7 Se la giostra <strong>del</strong>l’esercizio precedente raddoppia la sua velocità angolare il modulo <strong>del</strong>la<br />

velocità <strong>del</strong>l’automobilina più lontana dal centro:<br />

A rimane uguale.<br />

B raddoppia.<br />

C <strong>di</strong>mezza.<br />

D non si può rispondere <strong>per</strong>ché non è nota la <strong>di</strong>stanza dal centro.


8 Lo strumento <strong>per</strong> misurare le forze è:<br />

A. La bilancia B. il newtometro C. il <strong>di</strong>namometro D. la molla<br />

9 La somma <strong>di</strong> due forze non può essere eseguita col metodo punta-coda quando:<br />

A. le forze hanno stessa <strong>di</strong>rezione.<br />

B. le forze hanno stessa <strong>di</strong>rezione, ma verso opposto.<br />

C. le forze sono più <strong>di</strong> due.<br />

D. mai, il metodo punta-coda può essere utilizzato sempre.<br />

10 Di quale proprietà gode la somma <strong>del</strong>le forze?<br />

A. L'intensità <strong>del</strong>la forza risultante è la somma <strong>del</strong>le intensità <strong>del</strong>le singole forze.<br />

B. Si può spostare la coda <strong>del</strong>la seconda sulla punta <strong>del</strong>la prima o viceversa, il risultato non<br />

cambia.<br />

C. Al variare <strong>del</strong>l'angolo fra le forze il risultato non cambia.<br />

D. La somma <strong>di</strong> due forze <strong>di</strong> uguale <strong>di</strong>rezione e <strong>di</strong> verso opposto è zero.<br />

11 La con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> equilibrio <strong>per</strong> un punto materiale è che:<br />

A. non ci sia alcuna forza agente su <strong>di</strong> esso.<br />

B. ci siano soltanto forze vincolari agenti su <strong>di</strong> esso.<br />

C. la somma <strong>del</strong>le forze ad esso applicate sia uguale a zero.<br />

D. la somma <strong>del</strong>le forze vincolari agenti su <strong>di</strong> esso sia uguale a zero.<br />

12 Si definisce vincolo:<br />

A. una forza che impe<strong>di</strong>sce completamente ad un corpo <strong>di</strong> muoversi.<br />

B. un oggetto che impe<strong>di</strong>sce completamente ad un corpo <strong>di</strong> muoversi.<br />

C. una forza che impe<strong>di</strong>sce ad un corpo <strong>di</strong> compiere determinati movimenti.<br />

D. un oggetto che impe<strong>di</strong>sce ad un corpo <strong>di</strong> compiere determinati movimenti.<br />

13 C'è una forza che agisce su un corpo rigido. Il suo effetto non cambia se il suo punto <strong>di</strong> applicazione è<br />

spostato:<br />

A. in qualunque modo.<br />

B. nel baricentro.<br />

C. lungo la sua retta <strong>di</strong> azione.<br />

D. in qualunque modo, ma soltanto se ci sono altre forze applicate.<br />

14 Il braccio <strong>di</strong> una forza rispetto a un punto assegnato è <strong>per</strong> definizione:<br />

A. la lunghezza <strong>del</strong>la forza rispetto al punto.<br />

B. la <strong>di</strong>stanza fra il punto assegnato e la retta su cui giace la forza.<br />

C. la <strong>di</strong>stanza fra il punto assegnato e il punto <strong>di</strong> applicazione <strong>del</strong>la forza.<br />

D. la lunghezza <strong>del</strong> segmento che va dal punto assegnato alla punta <strong>del</strong>la forza.<br />

15 Il momento <strong>di</strong> una forza rispetto a un punto è <strong>per</strong> definizione:<br />

A. il prodotto <strong>del</strong>l'intensità <strong>del</strong>la forza <strong>per</strong> il suo braccio rispetto al punto assegnato.<br />

B. la lunghezza <strong>del</strong> segmento <strong>di</strong> retta che va dal punto assegnato alla punta <strong>del</strong>la forza.<br />

C. il rapporto fra l'intensità <strong>del</strong>la forza e il suo braccio rispetto al punto assegnato.<br />

D. la lunghezza <strong>del</strong> segmento <strong>di</strong> retta che va dal punto assegnato al punto <strong>di</strong> applicazione <strong>del</strong>la<br />

forza.<br />

PROBLEMI<br />

1. Un’asta <strong>di</strong> lunghezza L=0,8 m ( figura a lato) è<br />

vincolata nel centro.<br />

F1=20N, α=30°, β=25°. Determinare il valore <strong>del</strong>la<br />

forza F2 affinché l’asta si trovi in equilibrio.<br />

2. Un corpo <strong>di</strong> peso P = 50N poggia sopra un tavolo privo<br />

<strong>di</strong> attrito. Determinare il valore <strong>del</strong>la forza F1 necessaria<br />

<strong>per</strong> mantenere in equilibrio il corpo sapendo che F2 =<br />

30N. determinare inoltre la reazione R <strong>del</strong> tavolo.<br />

→<br />

F 1<br />

→<br />

P<br />

Y<br />

45°<br />

→<br />

2<br />

F<br />

X


13) In un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale:<br />

a. tutti i corpi sembrano muoversi <strong>di</strong> moto rettilineo uniforme.<br />

b. non ci sono accelerazioni.<br />

c. non ci sono rotazioni.<br />

d. è valido il principio <strong>di</strong> inerzia.<br />

14) Un sistema <strong>di</strong> riferimento fissato alla Terra:<br />

a. è un esempio <strong>per</strong>fetto <strong>di</strong> sistema <strong>di</strong> riferimento non inerziale.<br />

b. è un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale ideale.<br />

c. è con buona approssimazione un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale.<br />

d. non è utilizzabile come sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale.<br />

15) In un sistema <strong>di</strong> riferimento non inerziale:<br />

a. i corpi accelerano anche quando in realtà sono fermi.<br />

b. i corpi ruotano anche quando in realtà sono fermi.<br />

c. non è valido il principio <strong>di</strong> inerzia.<br />

d. il principio <strong>di</strong> inerzia vale quasi sempre, ma con qualche eccezione


16) Quale tra le seguenti affermazioni non è vera se si parla <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> riferimento non inerziale?<br />

a. Applicando a un oggetto una forza non equilibrata, la velocità <strong>del</strong>l’oggetto cambia.<br />

b. Un oggetto che è fermo rispetto alle stelle lontane sembra avere una accelerazione.<br />

c. Uno stesso moto appare <strong>di</strong>verso da come apparirebbe se lo si osservasse da un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale.<br />

d. Le forze apparenti cambiano a seconda <strong>del</strong> tipo <strong>di</strong> moto osservato.<br />

17) Il vettore forza e il vettore accelerazione che la forza produce hanno:<br />

a. intensità <strong>di</strong>fferenti, ma <strong>di</strong>rezione e verso uguali.<br />

b. la stessa <strong>di</strong>rezione, ma intensità e verso <strong>di</strong>fferenti.<br />

c. <strong>di</strong>rezioni <strong>di</strong>fferenti, ma verso e intensità uguali.<br />

d. la stessa intensità, ma <strong>di</strong>rezione e verso <strong>di</strong>fferenti<br />

18) Il principio <strong>di</strong> inerzia afferma che:<br />

a. tutti i corpi su cui agiscono forze si muovono <strong>di</strong> un moto che non è rettilineo uniforme.<br />

b. tutti i corpi oppongono resistenza a muoversi.<br />

c. tutti i corpi si muovono <strong>di</strong> moto rettilineo uniforme se la forza totale agente su <strong>di</strong> essi è nulla.<br />

d. tutti i corpi tendono a muoversi a velocità costante.<br />

19) Se un oggetto si muove lungo una traiettoria orizzontale rettilinea a velocità costante, <strong>per</strong> il principio <strong>di</strong> inerzia ciò significa<br />

che:<br />

a. la forza totale che agisce sull’oggetto è nulla.<br />

b. su <strong>di</strong> esso agiscono forze uguali e contrarie.<br />

c. la forza-peso agente sull’oggetto è nulla.<br />

d. su <strong>di</strong> esso non agisce alcuna forza.<br />

20) Il terzo principio <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica afferma che se il corpo A esercita una forza sul corpo B, allora:<br />

a. B esercita una forza uguale su A, purché le loro masse inerziali siano uguali.<br />

b. B esercita una forza uguale su A.<br />

c. B esercita su A una forza proporzionale alla sua massa inerziale.<br />

d. B esercita una forza uguale su A, ma nel verso opposto.<br />

21) La legge fondamentale <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica afferma che:<br />

a. la velocità è inversamente proporzionale alla forza applicata.<br />

b. l’accelerazione è inversamente proporzionale alla forza applicata.<br />

c. la velocità è <strong>di</strong>rettamente proporzionale alla forza applicata.<br />

d. l’accelerazione è <strong>di</strong>rettamente proporzionale alla forza applicata<br />

DOMANDE<br />

1. Esponi in detta<strong>gli</strong>o i tre principi <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica<br />

2. Esponi in detta<strong>gli</strong>o il concetto <strong>di</strong> sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale e non inerziale<br />

3. Esponi in detta<strong>gli</strong>o il concetto <strong>di</strong> forza apparente<br />

4. Cosa rappresenta la forza peso?<br />

5. Esponi in detta<strong>gli</strong>o la legge <strong>di</strong> gravitazione universale<br />

PROBLEMI<br />

1. Il blocco A (fig. a lato) ha una massa <strong>di</strong> 3 kg, è<br />

fermo su un tavolo liscio (privo <strong>di</strong> attrito) ed è collegato<br />

al blocco B <strong>di</strong> massa 2 kg (ve<strong>di</strong> figura a lato). Il blocco<br />

B viene lasciato libero con V0=0. Calcola il tempo<br />

necessario affinché il blocco B <strong>per</strong>corra 80 cm.<br />

α<br />

F<br />

2. Determinare la forza necessaria <strong>per</strong> im<strong>prime</strong>re al<br />

ragazzo una accelerazione a=2 m/s 2 supponendo il moto<br />

privo <strong>di</strong> attrito. α=30° (ve<strong>di</strong> figura a lato)<br />

3. Una forza <strong>di</strong> 6 N applicata a un carrello <strong>di</strong> massa m, <strong>gli</strong> im<strong>prime</strong> un'accelerazione <strong>di</strong> 1,2 m/s 2 . Se<br />

poniamo una massa mx sul carrello e continuiamo a esercitare la stessa forza, l'accelerazione <strong>di</strong>minuisce<br />

e vale 1,0 m/s2. Qual è il valore <strong>del</strong>la massa mx aggiunta sul carrello?


TEST<br />

1) In un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale:<br />

a. tutti i corpi sembrano muoversi <strong>di</strong> moto rettilineo uniforme.<br />

b. non ci sono accelerazioni.<br />

c. non ci sono rotazioni.<br />

d. è valido il principio <strong>di</strong> inerzia.<br />

2) Un sistema <strong>di</strong> riferimento fissato alla Terra:<br />

a. è un esempio <strong>per</strong>fetto <strong>di</strong> sistema <strong>di</strong> riferimento non inerziale.<br />

b. è un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale ideale.<br />

c. è con buona approssimazione un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale.<br />

d. non è utilizzabile come sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale.<br />

3) Le forze apparenti che si osservano nei sistemi <strong>di</strong> riferimento non inerziali:<br />

a. sono forze causate dall’accelerazione.<br />

b. non rispettano il principio <strong>di</strong> inerzia.<br />

c. sono dovute esclusivamente alla scelta <strong>del</strong> sistema <strong>di</strong> riferimento.<br />

d. sono forze reali, che si cancellano se si passa a un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale<br />

4) In un sistema <strong>di</strong> riferimento non inerziale:<br />

a. i corpi accelerano anche quando in realtà sono fermi.<br />

b. i corpi ruotano anche quando in realtà sono fermi.<br />

c. non è valido il principio <strong>di</strong> inerzia.<br />

d. il principio <strong>di</strong> inerzia vale quasi sempre, ma con qualche eccezione<br />

5) Quale tra le seguenti affermazioni non è vera se si parla <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> riferimento non inerziale?<br />

a. Applicando a un oggetto una forza non equilibrata, la velocità <strong>del</strong>l’oggetto cambia.<br />

b. Un oggetto che è fermo rispetto alle stelle lontane sembra avere una accelerazione.<br />

c. Uno stesso moto appare <strong>di</strong>verso da come apparirebbe se lo si osservasse da un sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale.<br />

d. Le forze apparenti cambiano a seconda <strong>del</strong> tipo <strong>di</strong> moto osservato.<br />

6) Il vettore forza e il vettore accelerazione che la forza produce hanno:<br />

a. intensità <strong>di</strong>fferenti, ma <strong>di</strong>rezione e verso uguali.<br />

b. la stessa <strong>di</strong>rezione, ma intensità e verso <strong>di</strong>fferenti.<br />

c. <strong>di</strong>rezioni <strong>di</strong>fferenti, ma verso e intensità uguali.<br />

d. la stessa intensità, ma <strong>di</strong>rezione e verso <strong>di</strong>fferenti<br />

7) Il principio <strong>di</strong> inerzia afferma che:<br />

a. tutti i corpi su cui agiscono forze si muovono <strong>di</strong> un moto che non è rettilineo uniforme.<br />

b. tutti i corpi oppongono resistenza a muoversi.<br />

c. tutti i corpi si muovono <strong>di</strong> moto rettilineo uniforme se la forza totale agente su <strong>di</strong> essi è nulla.<br />

d. tutti i corpi tendono a muoversi a velocità costante.<br />

8) Se un oggetto si muove lungo una traiettoria orizzontale rettilinea a velocità costante, <strong>per</strong> il principio <strong>di</strong> inerzia ciò significa<br />

che:<br />

a. la forza totale che agisce sull’oggetto è nulla.<br />

b. su <strong>di</strong> esso agiscono forze uguali e contrarie.<br />

c. la forza-peso agente sull’oggetto è nulla.<br />

d. su <strong>di</strong> esso non agisce alcuna forza.<br />

9) Il terzo principio <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica afferma che se il corpo A esercita una forza sul corpo B, allora:<br />

a. B esercita una forza uguale su A, purché le loro masse inerziali siano uguali.<br />

b. B esercita una forza uguale su A.<br />

c. B esercita su A una forza proporzionale alla sua massa inerziale.<br />

d. B esercita una forza uguale su A, ma nel verso opposto.<br />

10) La legge fondamentale <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica afferma che:<br />

a. la velocità è inversamente proporzionale alla forza applicata.<br />

b. l’accelerazione è inversamente proporzionale alla forza applicata.<br />

c. la velocità è <strong>di</strong>rettamente proporzionale alla forza applicata.<br />

d. l’accelerazione è <strong>di</strong>rettamente proporzionale alla forza applicata<br />

11) Le seguenti affermazioni sono riferite a un pianeta <strong>del</strong> sistema solare. Quale è corretta?<br />

a. il pianeta <strong>per</strong>corre la sua orbita con velocità costante<br />

b. il pianeta ha velocità maggiore quando è più lontano dal Sole<br />

c. il pianeta ha velocità maggiore quando è più vicino al Sole<br />

d. sono tute a tre corrette<br />

12) In quale parte <strong>del</strong>l’orbita intorno al Sole la Terra si muove più velocemente?<br />

a. quando si trova al <strong>per</strong>ielio<br />

b. quando si trova all'afelio<br />

c. quando si trova al <strong>per</strong>ielio oppure all'afelio<br />

d. quando è lontana dall'afelio a dal <strong>per</strong>ielio<br />

13) L'espressione <strong>del</strong>la forza gravitazionale trovata da Newton è valida:<br />

a. <strong>per</strong> qualunque coppia <strong>di</strong> masse poste a <strong>di</strong>stanza qualsiasi<br />

b. solo <strong>per</strong> i pianeti <strong>del</strong> sistema solare<br />

c. solo <strong>per</strong> masse che orbitano attorno a un'altra massa<br />

d. solo <strong>per</strong> i corpi che hanno masse gran<strong>di</strong>


14) La velocità <strong>di</strong> un satellite che ruota attorno a un pianeta non <strong>di</strong>pende<br />

a. dalla masse <strong>del</strong> satellite<br />

b. dalla masse <strong>del</strong> pianeta<br />

c. dal raggio <strong>del</strong> pianeta<br />

d. dall'altezza <strong>del</strong> satellite<br />

15) Due satelliti <strong>di</strong> masse una doppia <strong>del</strong>l’altra, ruotano attorno alla Terra sulla stessa orbita circolare. Quale <strong>del</strong>le seguenti<br />

affermazioni è sba<strong>gli</strong>ata?<br />

a. hanno lo stesso <strong>per</strong>iodo<br />

b. ruotano con la stessa velocità<br />

c. ruotano con la stessa accelerazione centripeta<br />

d. sono sottoposti alla stessa forza centripeta<br />

16) Due satelliti terrestri girano su orbite <strong>di</strong> raggio <strong>di</strong>verso. Quale <strong>del</strong>le seguenti affermazioni è corretta?<br />

a. hanno la stessa velocità<br />

b. ha velocità maggiore il satellite che orbita ad altezza maggiore rispetto al suolo<br />

c. ha velocità maggiore il satellite che orbita ad altezza minore rispetto al suolo<br />

d. non si può rispondere <strong>per</strong>ché non sono noti i raggi <strong>del</strong>le due orbite<br />

17) Un corpo <strong>di</strong> massa 100 kg, al quale è applicata una forza <strong>di</strong> 150 N, si muove <strong>di</strong> moto rettilineo uniforme. Quale <strong>del</strong>le seguenti<br />

affermazioni è corretta?<br />

a. la forza risultante sul corpo è <strong>di</strong> 150 N<br />

b. l’attrito è trascurabile<br />

c. la forza d’attrito sul corpo vale 150 N<br />

d. la forza risultante è <strong>di</strong> 980 N<br />

18) Rifletti sulla seguente affermazione: «al momento <strong>del</strong> salto in lungo, un atleta spinge la Terra e la Terra spinge, a sua volta, i<br />

pie<strong>di</strong> <strong>del</strong>l’atleta con una forza uguale e opposta».<br />

a. non è vero, <strong>per</strong>ché in tal caso l’atleta resterebbe fermo avendo le due forze risultante nulla<br />

b. non è rigorosamente vero, <strong>per</strong>ché la forza con cui la Terra reagisce è leggermente maggiore, <strong>per</strong>mettendo all’atleta <strong>di</strong><br />

vincere la forza <strong>di</strong> gravità<br />

c. è vero, <strong>per</strong>ché vale il terzo principio <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica<br />

d. non si può <strong>di</strong>re nulla riguardo alle forze agenti <strong>per</strong>ché non si conoscono i pesi <strong>del</strong>l’atleta e <strong>del</strong>la Terra<br />

19) Quando un corpo scende lungo un piano inclinato, la sua accelerazione è:<br />

a. minore <strong>di</strong> g solo se l’attrito è trascurabile<br />

b. minore <strong>di</strong> g se la forza <strong>di</strong> attrito è minore <strong>del</strong> peso<br />

c. minore <strong>di</strong> g se l’angolo <strong>di</strong> inclinazione è grande<br />

d. sempre minore <strong>di</strong> g<br />

20) L’accelerazione <strong>di</strong> gravità sulla Luna è circa 1/6 <strong>di</strong> quella sulla Terra. Il <strong>per</strong>iodo <strong>di</strong> oscillazione <strong>di</strong> un pendolo portato sulla Luna:<br />

a. è uguale a quello sulla Terra<br />

b. è maggiore <strong>di</strong> quello sulla Terra<br />

c. è minore <strong>di</strong> quello sulla Terra<br />

d. può essere maggiore o minore <strong>di</strong> quello sulla Terra a seconda <strong>del</strong>la lunghezza <strong>del</strong> pendolo<br />

21) Un bambino, <strong>di</strong> massa 30 kg, è seduto su una giostra a 5 m <strong>di</strong> <strong>di</strong>stanza dall’asse <strong>di</strong> rotazione e compie un giro in 30 secon<strong>di</strong>.<br />

Quanto vale la forza centripeta?<br />

a. 65,70 N<br />

b. 0,22 N<br />

c. 197 N<br />

d. 6,57 N<br />

22) Due satelliti <strong>di</strong> massa una doppia <strong>del</strong>l’altra ruotano attorno a un pianeta con lo stesso <strong>per</strong>iodo. Si può affermare che:<br />

a. si trovano alla stessa altezza<br />

b. il primo si trova a un’altezza doppia<br />

c. il secondo si trova a un’altezza doppia<br />

d. non si può <strong>di</strong>re nulla poiché non si conosce la massa <strong>del</strong> pianeta<br />

PROBLEMI<br />

1. A quale <strong>di</strong>stanza si trovano due <strong>per</strong>sone <strong>di</strong> massa 80 kg, se si attraggono con una forza <strong>di</strong> 2 x 10 -7 N?<br />

2. Calcola il peso <strong>di</strong> una <strong>per</strong>sona (in N) <strong>di</strong> massa 70 kg sul monte Everest (8848 m sul livello <strong>del</strong> mare).<br />

3. Calcola la massa <strong>del</strong> Sole sapendo che la Terra compie un giro completo in 1 anno a che il raggio <strong>del</strong>l'orbita è<br />

1,5 x 10 8 km e sapendo che G=6,67 x 10 -11 Nm 2 /kg 2<br />

4. Una forza <strong>di</strong> 6 N applicata a un carrello <strong>di</strong> massa m, <strong>gli</strong> im<strong>prime</strong> un'accelerazione <strong>di</strong> 1,2 m/s 2 . Se poniamo una<br />

massa m x sul carrello e continuiamo a esercitare la stessa forza, l'accelerazione <strong>di</strong>minuisce e vale 1,0 m/s 2 . Qual<br />

è il valore <strong>del</strong>la massa m x aggiunta sul carrello?<br />

DOMANDE<br />

1. Esponi in detta<strong>gli</strong>o i tre principi <strong>del</strong>la <strong>di</strong>namica<br />

2. Esponi in detta<strong>gli</strong>o il concetto <strong>di</strong> sistema <strong>di</strong> riferimento inerziale e non inerziale<br />

3. Esponi in detta<strong>gli</strong>o il concetto <strong>di</strong> forza apparente<br />

4. Cosa rappresenta la forza peso?<br />

5. Esponi in detta<strong>gli</strong>o la legge <strong>di</strong> gravitazione universale

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