112 SOLUZIONI ESERCIZI di Le grandezze fisiche ... - ZyXEL NSA210

ESERCIZI SULCAPITOLOLe grandezzefisiche e la loromisuraLACONVERSIONEDELLE UNITÀ1

ESERCIZIO C1Scrivi nella notazione scientifica i valori seguenti.1015000000 m = 1,015 x 10 9 m0,000000102 m =103000000 m =104000 m =105000 m =0,00000000106 m =1070000 m =0,000000000108 m =1,02 x 10 -7 m1,03 x 10 8 m1,04 x 10 5 m1,05 x 10 5 m1,06 x 10 -9 m1,07 x 10 6 m1,08 x 10 -10 m3ESERCIZIO C2Converti in metri le seguenti misure di lunghezzascrivendo il risultato in notazione scientifica.1,1 × 10 −16 Gm = 1,1 × 10 −16 ×10 9 m = 1,1 × 10 −7 m1,2 × 10 −12 Mm = 1,2 × 10 −12 × 10 6 m =1,2 × 10 −6 m1,3 × 10 −8 km = 1,3 × 10 −8 × 10 3 m = 1,3 × 10 −5 m1,4 × 10 −4 hm = 1,4 × 10 −4 × 10 2 m = 1,4 × 10 −2 m150000 dam = 1,5 × 10 5 × 10 1 m = 1,5 × 10 6 m1,6 × 10 4 dm = 1,6 × 10 4 × 10 −1 m = 1,6 × 10 3 m1,7 × 10 8 mm = 1,7 × 10 8 × 10 −3 m = 1,7 × 10 5 m0,000018 × 10 7 µm =0,000019 ×10 19 nm =1,8 × 10 −5 × 10 7 × 10 −6 m = 1,8 × 10 −4 m1,9× 10 −5 × 10 19 × 10 −9 m = 1,9 × 10 5 m42

ESERCIZIO C3Converti in chilogrammi le seguenti misure dimassa. Scrivi il risultato in notazione scientifica.0,0021 g = 2,1 × 10 −3 × 10 −3 kg = 2,1× 10 −6 kg2,2 × 10 13 Mg = 2,2 × 10 13 × 10 6 × 10 −3 kg = 2,2 × 10 16 kg2,3 × 10 4 dag =0,024 × 10 4 cg =2,3 × 10 4 × 10 1 × 10 −3 kg = 2,3 × 10 2 kg2,4×10 −2 ×10 4 ×10 −2 ×10 −3 kg = 2,4×10 -3 kg0,025 × 10 12 hg = 2,5×10 −2 ×10 12 ×10 2 ×10 −3 kg = 2,5×10 9 kg2,6 × 10 −8 Mg = 2,6 × 10 -8 × 10 6 × 10 −3 kg =2,6 × 10 -5 kg0,0027 × 10 −15 Gg = 2,7×10 −3 ×10 -15 ×10 9 ×10 −3 kg = 2,7×10 -12 kg0,00028 × 10 −5 mg = 2,8×10 −4 ×10 -5 ×10 -3 ×10 −3 kg = 2,8×10 -15 kg0,000000029 ng = 2,9×10 −8 ×10 -9 ×10 −3 kg = 2,9×10 -20 kg5ESERCIZIO C4Converti in metri quadrati le seguenti misure di superficie.Scrivi il risultato in notazione scientifica.55100 cm 2 = 5,51 × 10 4 × 10 −4 m 2 = 5,51 m 2552 km 2 =5,52 × 10 2 × 10 6 m 2 = 5,52 × 10 8 m 20,553 × 10 4 mm 2 = 5,53 × 10 -1 × 10 4 × 10 -6 m 2 = 5,53 × 10 −3 m 20,00554 × 10 -8 Mm 2 = 5,54 × 10 -3 × 10 −8 × 10 12 m 2 = 5,54 × 10 1 m 20,00555 cm 2 =0,00556 × 10 −15 Gm 2 =5,55 × 10 -3 × 10 −4 m 2 = 5,55 × 10 −7 m 25,56 × 10 -3 × 10 −15 × 10 18 m 2 = 5,56 m 263

ESERCIZIO C5Converti in metri cubi le seguenti misure divolume. Scrivi il risultato in notazione scientifica.61100 × 10 -18 Mm 3 = 6,11 × 10 4 × 10 −18 × 10 18 m 3 = 6,11 × 10 4 m 3622 × 10 -11 km 3 =0,633 cm 3 =0,00644 × 10 8 mm 3 =0,00655 µm 3 =6,22 × 10 2 × 10 −11 × 10 9 m 3 = 6,22 m 36,33 × 10 -1 × 10 -6 m 3 = 6,33 × 10 −7 m 36,44 × 10 -3 × 10 8 × 10 -9 m 3 = 6,44 × 10 -4 m 36,55 × 10 -3 × 10 -18 m 3 = 6,55 × 10 -21 m 30,00666 × 10 11 nm 3 =6,66 × 10 -3 × 10 11 × 10 -27 m 3 = 6,66 × 10 -19 m 3 87ESERCIZIO C6Converti in secondi le seguenti misure ditempo. Scrivi il risultato in notazione scientifica.2h 33min 20s = 9,2 × 10 3 s1 giorno =1 anno =8,64 × 10 4 s3,15 × 10 7 s4

ESERCIZIO GN1La velocità di un corpo è pari a 3 cm/s. Qualè tale espressione in m/minuto e in km/h?cm 60cm cm m3 = 3 = 180 = 1,8s 60s min minm 60 m m km1,8 = 1,8 = 108 = 0,108min 60 min h h13ESERCIZIO GN2La massa dell’Universo è di circa 10 55 kg. La massadella nostra galassia è invece di 2,9x10 41 kg mentrequella del nostro Sole e di 1,99x10 30 kg. Calcola diquante galassie è formato l’Universo e di quantestel-le, come il nostro Sole, è formata la nostragalassia. Scrivi i risultati in notazione scientifica con4 cifre significative.55mUniverso10 kg13No galassie: = ≅ 3,45 × 1041m 2,9 × 10 kggalassia41mGalassia2,9 × 10 kg11No stelle: = ≅ 1,46 × 1030mSole1,99 × 10 kg147

ESERCIZIO GN3La stella a noi più vicina è la stella α nellacostellazione del centauro che dista 4,5 anniluce. A quale distanza in metri corrisponde talevalore? (la luce percorre poco meno di 300'000km ogni secondo). Scrivi il risultato in notazionescientifica utilizzando 4 cifre significative.8 m16d = 3× 10 ⋅60 ⋅60 ⋅ 24 ⋅ 365 ⋅ 4,5 s = 4,257 × 10 ms15ESERCIZIO GN4Una quantità approssimativa di 16 cm 3 di sangueè spinta nell'aorta per ogni compressione(sistole) del cuore. Calcola quanti litri di sanguesono pompati in un anno. Sapendo che lasuperficie di un'aula di fisica è circa 8 × 10 m,calcola fino a che altezza si riempie.3cm s h d8 3 516 ⋅ 3600 ⋅ 24 ⋅ 365 =5,046 × 10 cm = 5,046 × 10 Ls h d annob2 3V 5,046 × 10 mh = = = 6,307 m3A 80 m168

ESERCIZIO GN5La Terra ha una massa di 5,98 × 10 24 kg. La massamedia degli atomi che costituiscono la materiaterrestre è 40 u (1 u = 1,66 × 10 −27 kg). Esprimi,in notazione scientifica e con 4 cifre significative, ilnumero di atomi di cui è composta la Terra.24o 5,98 × 10 kg49= = ×-27n atomi 9,006 1040 ⋅ 1,66 × 10 kg17L’INTERPOLAZIONE DI DATISPERIMENTALI9

ESERCIZIO IV1In un esperimento si sono misurati i seguentivalori:x [s] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10y [m] 0 0,3 0,5 0,9 1,3 1,6 1,8 2,2 2,5 2,7 3,2Inseriscili in un grafico, disegna la retta interpolatricee calcolane la pendenza.19ESERCIZIO IV143.52.53y = 0,3068x21.510.500 2 4 6 8 10 122010

LEGRANDEZZEVETTORIALIESERCIZIO GV1Rappresenta quattro forze su di un piano conle seguenti caratteristiche (1 cm ≡ 1 N):F 1 : Modulo: 4,5 N, direzione e verso: 80°F 2: Modulo: 3,4 N, direzione e verso: 160°: Modulo: 3,5 N, direzione e verso: 240°F : Modulo: 5,1 N, direzione e verso: 320°F 342211

ESERCIZIO GV29O°F 12F F 43O°23F ESERCIZIO GV2a a = 15,6 Ne b c b = 12 Nc = 34,2 Nd d = 19,5 Ne = 5,1N24Sapendo che 1 cm rappresenta 3 N, determinail modulo di ogni vettore indicato nellafigura.12

ESERCIZIO GV3Con i vettori geometrici illustrati nella figuraesegui, partendo dai punti indicati, le seguentioperazioni vettoriali utilizzando la regoladel parallelogramma:1) r = a + b2) s = a + c3) t = b + c25ESERCIZIO GV3a c b 2b 1r a 3b c s c t a 2613

ESERCIZIO GV4Con i vettori geometrici illustrati nella figuraesegui, partendo dai punti indicati, le seguentioperazioni vettoriali utilizzando laregola del parallelogramma:1) r = a + b3) t = b + c 2) s = a + c 4) u = c + c + c27ESERCIZIO GV4a c b 213a b c r t c b a s 4c c c u 2814

ESERCIZIO GV5Partendo dai punti indicati disegna, per ogni vettoregeometrico illustrato nella figura, il suo vettore opposto.a c −a1b d 4−c3−d2−b29ESERCIZIO GV6Con i vettori rappresentati nella figura disegna,partendo dai punti indicati, le seguentioperazioni vettoriali utilizzando il sistemapiede-punta: 1) r = a − b 2) s = 2a + d 3) t = b + d − c 4) u = a + c − d 5) v = b − a − 2c − d3015

3−bc r a d d 1a s 2ESERCIZIO GV6b u v b a t d −ac a a − d−c4−d5−c−c31LASOMPOSIZIONEDELLA FORZAPESO16

ESERCIZIO SP1Sul piano inclinatoè appoggiato uncubo di ferro delpeso di 700 N.Scomponi la forzapeso nelle direzioniparallela e perpendicolareal pianodi appoggio etrova il loro valore.(1 cm ≡ 100 N).F prementeF pF acceleranteFFacc.prem.= 350 N= 606 N33ESERCIZIO SP2Sul piano inclinatoè appoggiatoun cubo di ferrodel peso di 700 N.Scomponi la forzapeso nelle direzioniparallela eperpendicolare alpiano di appoggioe trova il loro valore.(1 cm ≡ 100 N).F prementeF pFF acceleranteFprem.acc.= 495 N= 495 N3417

ESERCIZIO SP3Sul piano inclinatoè appoggiato uncubo di ferro delpeso di 700 N.Scomponi la forzapeso nelle direzioniparallela e perpendicolareal pianodi appoggio etrova il loro valore.(1 cm ≡ 100 N).FFacc.prem.F 36premente= 606 N= 350 NF pF accelerante35ESERCIZIO SP4Disegna, sullo stesso grafico, la funzione senoe coseno da 0° a 360° (sull’ascissa) sapendoche l’ordinata va da 1 a -1.0.9 10.80.70.60.50.40.30.20.1-0.1 00 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-118

Con la trigonometria controlla i valori ottenuti precedentementesapendo che gli angoli sonoEsercizio 21: 30° Esercizio 22: 45° Esercizio 23: 60° 1) Faccelerante = Fp⋅ sinα = 700N ⋅ sin30° = 350,0 N Fpremente= Fp⋅ cos α = 700N ⋅ cos 30° = 606,2 N 2) Faccelerante= Fp⋅ sinα = 700N ⋅ sin45° = 495,0 N Fpremente= Fp⋅ cosα = 700N ⋅ cos45 = 495,0 N F3)accelerante= Fp⋅ sinα = 700N ⋅ sin60° = 606,2 N F = F ⋅ cosα = 700N ⋅ cos60° = 350 NprementeESERCIZIO SP5p37ESERCIZIO SP6Un corpo di 320 N di peso si trova poggiatosu di un piano inclinato. Sapendo che l’angoloè di 32° trova il valore della forza premente edi quella accelerante.F = F cosα= 320 N ⋅ cos32 ° = 271,4 NprempF = F sinα= 320 N ⋅ sin32 ° = 169,6 Naccp3819

ESERCIZIO SP7Un corpo di 320 N di peso si trova poggiatosu di un piano inclinato. Sapendo che l’angoloè di 90° trova il valore della forza premente edi quella accelerante.F = F cosα= 320 N ⋅ cos90 ° = 0 NprempF = F sinα= 320 N ⋅ sin90 ° = 320 Naccp39ESERCIZIO SP8Un corpo di 320 N di peso si trova poggiatosu di un piano inclinato. Sapendo che l’angoloè di 0° trova il valore della forza premente edi quella accelerante.F = F cosα= 320 N ⋅ cos0 ° = 320 NprempF = F sinα= 320 N ⋅ sin0 ° = 0 Naccp4020

ESERCIZIO SP9Un corpo si trova poggiato su di un pianoinclinato. Sapendo che l’angolo è di 50° trovail valore della forza premente sapendo chequella accelerante è di 72,0085 N.accFacc = Fp sinα⇒ Fp= = = 94 NF = F ⋅ cosα= 94 N ⋅ cos50 ° = 60,42 NprempFsinα72,0085 Nsin50°41ESERCIZIO SP10Un corpo si trova poggiato su di un pianoinclinato. Sapendo che l’angolo è di 50° trovail valore della forza accelerante sapendo chequella premente è di 71,995 N.premFprem = Fp cosα⇒ Fp= = = 112,0 NF = F sinα= 112 N ⋅ sin50° = 85,80 NaccpFcosα71,995 Ncos50°4221

FINE4322