Esercizi di ripasso primo anno di fisica
Questi sono un po’ di problemi riassuntivi su tutto il programma di fisica del primo anno delle scuole superiori. Purtroppo non ho le soluzioni degli esercizi e quindi vorrei confrontare con voi le mie soluzioni, e sapere quelli che invece non riesco a fare…Li devo far svolgere in parte a un ragazzo e voglio esserne sicura….
Spero che mi aiuterete….
Sono anche utili poi per chi vorrà fare un ripasso….
1) Un corpo di massa m = 14 kg, inizialmente fermo, è sottoposto all’azione di una forza costante d’intensità F = 90 N per un tempo ∆t = 25s. Determinare lo spazio percorso dal corpo e la velocità da esso acquistata al termine di questo intervallo di tempo.
2) Un corpo si muove con accelerazione costante partendo da fermo e raggiunge la velocità di 14,0 m/s in 5,6 s. Determinare: a) l’accelerazione del corpo; b) la legge oraria per il suo moto; c) lo spazio da esso percorso in 5,6s ; d) la velocità che il corpo possiede dopo aver percorso 23,6m
3) Un’auto percorre un tratto di strada rettilineo di lunghezza l = 4,8 km dapprima con una velocità costante v1 = 30 km/h. Quindi inverte bruscamente il senso di marcia e percorre il medesimo ratto con velocità costante v2 = 5 km/h fino a tornare al punto di partenza. Determinare: a) i tempi di percorrenza t1 e t2 per l’andata e per il ritorno; b) la velocità media vm posseduta dall’auto nel viaggio completo di andata e ritorno.
4) Il pianeta Venere si può considerare una sfera di raggio R = 6,1*10^6 m e massa M = 4,9*10^24 kg. Si consideri un oggetto di massa m = 2,5 kg posto in prossimità della superficie di Venere.
Qual è l’intensità della forza di attrazione gravitazionale che si esercita tra Venere e l’oggetto?
Qual è il valore g dell’accelerazione di gravità con cui l’oggetto cade verso la superficie di Venere?
Quale sarebbe, nelle medesime condizioni, il valore dell’accelerazione per un oggetto di massa doppia? (Giustificare la risposta)
(Costante di gravitazione universale: G = 6,67*10^(-11) (Nm^2)/kg^2 )
5) Un corpo di massa m = 8,0 kg si muove inizialmente con velocità v0 = 16,5 m/s su un piano orizzontale liscio quando viene fermato da una forza d’intensità costante F = 96N opposta alla direzione di avanzamento. Determinare: a) il tempo ∆t necessario perché il corpo, sotto l’effetto della forza frenante, si fermi; b) lo spazio percorso dal corpo durante la frenata
6) Due corpi A e B sono collegati da un filo inestensibile. Le loro masse sono, rispettivamente, mA = 18,0 kg e mB = 11,2 kg. Tavolo: A è sul piano orizzontale, e B cade giù dal tavolo.
Determinare: a) l’accelerazione con cui si muovono i due corpi: b) l’intensità F1 della forza che, tramite il filo, agisce sul corpo A.
7) Un corpo compie uno spostamento orizzontale di 6,5 m mentre ad esso è applicata una forza d’intensità F = 160N inclinata di 60° rispetto all’orizzontale. Determinare il lavoro eseguito dalla forza durante lo spostamento considerato.
Per quale spostamento orizzontale il lavoro compiuto dalla forza sarebbe 1200 J?
8) Un corpo di massa m = 9,0 kg in movimento possiede un’energia cinetica pari a 450J. Qual è la sua velocità? Quale sarebbe la sua energia cinetica se la velocità triplicasse?
9) Un corpo di massa m = 120kg si muove con velocità iniziale v1 = 4,0 m/s. Ad esso viene applicata una forza esterna che esegue un lavoro pari a 1340J. Determinare la velocità v2 posseduta dal corpo dopo l’azione della forza.
10) Un blocco di legno di massa m = 18,0 kg è inizialmente fermo su un piano orizzontale scabro. Una forza orizzontale d’intensità F = 45N agisce sul corpo trascinandolo per 8,0 m. Sapendo che al termine di questo spostamento il corpo possiede una velocità v = 5,0m/s, determinare il coefficiente d’attrito dinamico k per lo scorrimento del blocco sul piano
11) una slitta di massa m = 2,5 kg inizia a scivolare verso il basso dalla sommità di un piano inclinato di altezza h1 = 2,0m e lunghezza l1 = 3,5m; quindi percorre un tratto orizzontale durante il quale subisce una spinta costante F ed inizia a salire su un secondo piano inclinato giungendo ad un’altezza massima h2 = 3,8m/s. Determinare: a) l’energia cinetica della slitta quando giunge alla fine del primo piano inclinato; b) il lavoro totale eseguito dalla slitta tra la partenza e l’arrivo; il lavoro eseguito dalla forza F; l’energia cinetica della slitta quando transita nel punto iniziale del secondo piano inclinato.
12) Un proiettile è lanciato con velocità iniziale v0 = 200m/s e con inclinazione 45° da un punto a quota h = 180m rispetto al suolo. Determinare la velocità posseduta dal proiettile quando giunge a terra.
13) Un corpo di massa m = 50kg è inizialmente in moto con velocità v = 15m/s. Determinare quanto lavoro si deve eseguire per ridurre la sua velocità al valore v2= 9m/s
14) Un disco di massa m = 1,5 kg viene spinto da una forza F costante orizzontale che agisce per uno spazio di s = 18m. Quale deve essere l’intensità F della forza affinché al termine di questo spostamento il disco abbia acquistato una velocità v = 6m/s?
15) un corpo di massa m = 10kg è trascinato per 10m da una forza d’intensità costante F = 50N diretta orizzontalmente. Durante questo spostamento il corpo subisce anche l’azione dell’attrito radente, espresso da un coefficiente k = 0,1. Determinare: a) il lavoro totale svolta sul corpo; b) l’energia e la velocità acquistate dal corpo al termine dello spostamento in questione
16) Un corpo di massa m = 20kg è lanciato con una velocità iniziale v0 = 4,0m/s verso un piano inclinato di altezza h = 2,5m e lunghezza l = 5,0m. Determinare l’altezza massima che il corpo può raggiungere sul piano inclinato prima di fermarsi e tornare indietro.
Risolvere lo stesso problema supponendo che sul piano inclinato vi sia attrito, espresso da un coefficiente k = 0,2
L’altezza massima raggiunta dipende, in ciascuno dei due casi, dalla massa del corpo? (giustificare la risposta)
17) Un corpo di massa m = 3,0kg scivola senza attrito lungo una guida curva. Esso parte dalla sommità A della guida, che si trova ad un’altezza hA = 5,0m dal suo punto più basso B. Quindi fuoriesce dalla guida transitando per il punto C posto ad un’altezza hC = 2,0 m e ricade al suolo. Determinare l’energia cinetica e la velocità possedute dl corpo quando transita in B, quando transita in C e quando ricade al suolo dopo essere fuoriuscito dalla guida.
18) Un corpo di massa m = 45kg si può muovere senza attrito su un piano orizzontale. Se al corpo vengono applicate due forze (F1 applicata a destra del corpo e che va verso destra e F2 applicata a sinistra del corpo e che va verso sinistra) esso si muove con accelerazione a = 2,6m/s^2. Sapendo che l’intensità di F1 è 320N, determinare l’intensità di F2.
19) Un corpo di massa m = 10kg si può muovere su un piano orizzontale scabro. Sapendo che il coefficiente d’attrito corrispondente alle due superfici è k = 0,32, determinare l’intensità della forza con cui è necessario spingere il corpo per farlo muovere con velocità costante.
20) un corpo di massa m = 48kg si trova sul bordo di una piastra circolare di raggio r = 1,8m che ruota in modo uniforme compiendo 8 giri al minuto. Determinare: a) la velocità tangenziale posseduta dal blocco; b) l’intensità della forza centripeta cui è sottoposto il blocco
21) Un proiettile è lanciato orizzontalmente con velocità iniziale v0 = 120m/s da una quota h = 60m. Determinare: a) la distanza a cui cade rispetto alla verticale per il punto di lancio; B9 la velocità finale del proiettile.
Risolvere il medesimo problema supponendo che il lancio avvenga con la stessa velocità iniziale ma con inclinazione di 30° rispetto all’orizzontale
22) un corpo di massa m = 10kg è lanciato con velocità iniziale v0 = 5,6 m/s quando inizia a salire lungo un piano inclinato di altezza h = 2,5m e lunghezza l = 5,0m. Supponendo che l’attrito sia trascurabile, determinare lo spazio che il corpo percorre sul piano inclinato prima di fermarsi e l’altezza che esso raggiunge.
Risolvere il medesimo problema nel caso in cui l’attrito sul piano inclinato non sia trascurabile e sia espresso da un coefficiente k = 0,5
23) Sirio è una stella con raggio R = 2,5*10^9 m e massa M = 5,0*10^31kg. Quanto pesa sulla sua superficie un oggetto di massa m = 2,0kg? Quanto vale l’accelerazione gravitazionale sulla superficie di Sirio?
24) su una superficie circolare di raggio r = 370mm agisce, in direzione perpendicolare, una forza d’intensità F = 250N. Calcolare la pressione agente sulla superficie. Supponendo che la forza sia distribuita uniformemente sulla superficie, cosa succederebbe alla pressione se il raggio di quest’ultima venisse dimezzato?
25) una sferetta di ferro, avente raggio r = 5,5cm, viene sospesa ad un dinamometro. Determinare l’intensità della forza misurata dal dinamometro quando la sferetta è in aria (P0) e quando essa è immersa in acqua (P1).
(Peso specifico del fero: 77224N/m^3)
26) un iceberg emerge per 100m^3 dall’acqua del mare. Determinare il volume della parte immersa dell’iceberg (Peso specifico del ghiaccio = 8820N/m^3; Peso specifico dell’acqua di mare = 10094N/m^3
27) un corpo di massa m = 22kg poggia su un piano inclinato di altezza h = 0,85m e lunghezza l = 2,15m. Determinare la forza (intensità e verso) che si deve esercitare sul corpo, parallelamente al piano, per mantenerlo in equilibrio.
Determinare la direzione, verso e intensità della reazione vincolare del piano
28) Con una molla di costante elastica k = 20N/come si vuole determinare il valore di un peso incognito P. Dopo aver applicato il peso P alla molla la lunghezza di quest’ultima passa da 15,2 a 18,6. Determinare il peso P.
Se si volesse utilizzare questa molla come dinamometro, a quale intensità di forza corrisponderebbe un suo allungamento di 1mm?
Quale sarebbe l’allungamento se si appendesse alla molla un corpo di massa 10kg?
29) Un’asta rigida del peso di 10N è incernierata nell’estremo O ed è sottoposta alle forze F1 applicata al punto A e diretta verso l’alto e F2 applicata nel punto B e diretta verso il basso. Si sa che OA = 0,9m, OB = 1,2 m, F1 = 40N e F2 = 20N (i punti sull’asta sono posizionati O A B)
Stabilire il verso di rotazione dell’asta.
Dove si deve spostare la forza F1 affinchè la sbarra sia in equilibrio?
30) Due forze parallele discordi d’intensità F1 = 45N e F2 = 105N sono applicate ad una sbarra lunga 80 come in modo che la distanza tra loro sia 40cm. Determinare la risultante delle due forze nei seguenti casi: a) F1 verso il basso e applicata nell’estremo sinistro e F2 verso l’alto applicata a 40cm dall’estremo sinistro; b) F1 verso il basso e applicata a 40 come dall’estremo sinistro e F2 verso l’alto applicata nell’estremo destro. Nel caso in cui ciò non fosse possibile ridurre le due forze ad una risultante e ad una coppia.
Spero che mi aiuterete….
Sono anche utili poi per chi vorrà fare un ripasso….
1) Un corpo di massa m = 14 kg, inizialmente fermo, è sottoposto all’azione di una forza costante d’intensità F = 90 N per un tempo ∆t = 25s. Determinare lo spazio percorso dal corpo e la velocità da esso acquistata al termine di questo intervallo di tempo.
2) Un corpo si muove con accelerazione costante partendo da fermo e raggiunge la velocità di 14,0 m/s in 5,6 s. Determinare: a) l’accelerazione del corpo; b) la legge oraria per il suo moto; c) lo spazio da esso percorso in 5,6s ; d) la velocità che il corpo possiede dopo aver percorso 23,6m
3) Un’auto percorre un tratto di strada rettilineo di lunghezza l = 4,8 km dapprima con una velocità costante v1 = 30 km/h. Quindi inverte bruscamente il senso di marcia e percorre il medesimo ratto con velocità costante v2 = 5 km/h fino a tornare al punto di partenza. Determinare: a) i tempi di percorrenza t1 e t2 per l’andata e per il ritorno; b) la velocità media vm posseduta dall’auto nel viaggio completo di andata e ritorno.
4) Il pianeta Venere si può considerare una sfera di raggio R = 6,1*10^6 m e massa M = 4,9*10^24 kg. Si consideri un oggetto di massa m = 2,5 kg posto in prossimità della superficie di Venere.
Qual è l’intensità della forza di attrazione gravitazionale che si esercita tra Venere e l’oggetto?
Qual è il valore g dell’accelerazione di gravità con cui l’oggetto cade verso la superficie di Venere?
Quale sarebbe, nelle medesime condizioni, il valore dell’accelerazione per un oggetto di massa doppia? (Giustificare la risposta)
(Costante di gravitazione universale: G = 6,67*10^(-11) (Nm^2)/kg^2 )
5) Un corpo di massa m = 8,0 kg si muove inizialmente con velocità v0 = 16,5 m/s su un piano orizzontale liscio quando viene fermato da una forza d’intensità costante F = 96N opposta alla direzione di avanzamento. Determinare: a) il tempo ∆t necessario perché il corpo, sotto l’effetto della forza frenante, si fermi; b) lo spazio percorso dal corpo durante la frenata
6) Due corpi A e B sono collegati da un filo inestensibile. Le loro masse sono, rispettivamente, mA = 18,0 kg e mB = 11,2 kg. Tavolo: A è sul piano orizzontale, e B cade giù dal tavolo.
Determinare: a) l’accelerazione con cui si muovono i due corpi: b) l’intensità F1 della forza che, tramite il filo, agisce sul corpo A.
7) Un corpo compie uno spostamento orizzontale di 6,5 m mentre ad esso è applicata una forza d’intensità F = 160N inclinata di 60° rispetto all’orizzontale. Determinare il lavoro eseguito dalla forza durante lo spostamento considerato.
Per quale spostamento orizzontale il lavoro compiuto dalla forza sarebbe 1200 J?
8) Un corpo di massa m = 9,0 kg in movimento possiede un’energia cinetica pari a 450J. Qual è la sua velocità? Quale sarebbe la sua energia cinetica se la velocità triplicasse?
9) Un corpo di massa m = 120kg si muove con velocità iniziale v1 = 4,0 m/s. Ad esso viene applicata una forza esterna che esegue un lavoro pari a 1340J. Determinare la velocità v2 posseduta dal corpo dopo l’azione della forza.
10) Un blocco di legno di massa m = 18,0 kg è inizialmente fermo su un piano orizzontale scabro. Una forza orizzontale d’intensità F = 45N agisce sul corpo trascinandolo per 8,0 m. Sapendo che al termine di questo spostamento il corpo possiede una velocità v = 5,0m/s, determinare il coefficiente d’attrito dinamico k per lo scorrimento del blocco sul piano
11) una slitta di massa m = 2,5 kg inizia a scivolare verso il basso dalla sommità di un piano inclinato di altezza h1 = 2,0m e lunghezza l1 = 3,5m; quindi percorre un tratto orizzontale durante il quale subisce una spinta costante F ed inizia a salire su un secondo piano inclinato giungendo ad un’altezza massima h2 = 3,8m/s. Determinare: a) l’energia cinetica della slitta quando giunge alla fine del primo piano inclinato; b) il lavoro totale eseguito dalla slitta tra la partenza e l’arrivo; il lavoro eseguito dalla forza F; l’energia cinetica della slitta quando transita nel punto iniziale del secondo piano inclinato.
12) Un proiettile è lanciato con velocità iniziale v0 = 200m/s e con inclinazione 45° da un punto a quota h = 180m rispetto al suolo. Determinare la velocità posseduta dal proiettile quando giunge a terra.
13) Un corpo di massa m = 50kg è inizialmente in moto con velocità v = 15m/s. Determinare quanto lavoro si deve eseguire per ridurre la sua velocità al valore v2= 9m/s
14) Un disco di massa m = 1,5 kg viene spinto da una forza F costante orizzontale che agisce per uno spazio di s = 18m. Quale deve essere l’intensità F della forza affinché al termine di questo spostamento il disco abbia acquistato una velocità v = 6m/s?
15) un corpo di massa m = 10kg è trascinato per 10m da una forza d’intensità costante F = 50N diretta orizzontalmente. Durante questo spostamento il corpo subisce anche l’azione dell’attrito radente, espresso da un coefficiente k = 0,1. Determinare: a) il lavoro totale svolta sul corpo; b) l’energia e la velocità acquistate dal corpo al termine dello spostamento in questione
16) Un corpo di massa m = 20kg è lanciato con una velocità iniziale v0 = 4,0m/s verso un piano inclinato di altezza h = 2,5m e lunghezza l = 5,0m. Determinare l’altezza massima che il corpo può raggiungere sul piano inclinato prima di fermarsi e tornare indietro.
Risolvere lo stesso problema supponendo che sul piano inclinato vi sia attrito, espresso da un coefficiente k = 0,2
L’altezza massima raggiunta dipende, in ciascuno dei due casi, dalla massa del corpo? (giustificare la risposta)
17) Un corpo di massa m = 3,0kg scivola senza attrito lungo una guida curva. Esso parte dalla sommità A della guida, che si trova ad un’altezza hA = 5,0m dal suo punto più basso B. Quindi fuoriesce dalla guida transitando per il punto C posto ad un’altezza hC = 2,0 m e ricade al suolo. Determinare l’energia cinetica e la velocità possedute dl corpo quando transita in B, quando transita in C e quando ricade al suolo dopo essere fuoriuscito dalla guida.
18) Un corpo di massa m = 45kg si può muovere senza attrito su un piano orizzontale. Se al corpo vengono applicate due forze (F1 applicata a destra del corpo e che va verso destra e F2 applicata a sinistra del corpo e che va verso sinistra) esso si muove con accelerazione a = 2,6m/s^2. Sapendo che l’intensità di F1 è 320N, determinare l’intensità di F2.
19) Un corpo di massa m = 10kg si può muovere su un piano orizzontale scabro. Sapendo che il coefficiente d’attrito corrispondente alle due superfici è k = 0,32, determinare l’intensità della forza con cui è necessario spingere il corpo per farlo muovere con velocità costante.
20) un corpo di massa m = 48kg si trova sul bordo di una piastra circolare di raggio r = 1,8m che ruota in modo uniforme compiendo 8 giri al minuto. Determinare: a) la velocità tangenziale posseduta dal blocco; b) l’intensità della forza centripeta cui è sottoposto il blocco
21) Un proiettile è lanciato orizzontalmente con velocità iniziale v0 = 120m/s da una quota h = 60m. Determinare: a) la distanza a cui cade rispetto alla verticale per il punto di lancio; B9 la velocità finale del proiettile.
Risolvere il medesimo problema supponendo che il lancio avvenga con la stessa velocità iniziale ma con inclinazione di 30° rispetto all’orizzontale
22) un corpo di massa m = 10kg è lanciato con velocità iniziale v0 = 5,6 m/s quando inizia a salire lungo un piano inclinato di altezza h = 2,5m e lunghezza l = 5,0m. Supponendo che l’attrito sia trascurabile, determinare lo spazio che il corpo percorre sul piano inclinato prima di fermarsi e l’altezza che esso raggiunge.
Risolvere il medesimo problema nel caso in cui l’attrito sul piano inclinato non sia trascurabile e sia espresso da un coefficiente k = 0,5
23) Sirio è una stella con raggio R = 2,5*10^9 m e massa M = 5,0*10^31kg. Quanto pesa sulla sua superficie un oggetto di massa m = 2,0kg? Quanto vale l’accelerazione gravitazionale sulla superficie di Sirio?
24) su una superficie circolare di raggio r = 370mm agisce, in direzione perpendicolare, una forza d’intensità F = 250N. Calcolare la pressione agente sulla superficie. Supponendo che la forza sia distribuita uniformemente sulla superficie, cosa succederebbe alla pressione se il raggio di quest’ultima venisse dimezzato?
25) una sferetta di ferro, avente raggio r = 5,5cm, viene sospesa ad un dinamometro. Determinare l’intensità della forza misurata dal dinamometro quando la sferetta è in aria (P0) e quando essa è immersa in acqua (P1).
(Peso specifico del fero: 77224N/m^3)
26) un iceberg emerge per 100m^3 dall’acqua del mare. Determinare il volume della parte immersa dell’iceberg (Peso specifico del ghiaccio = 8820N/m^3; Peso specifico dell’acqua di mare = 10094N/m^3
27) un corpo di massa m = 22kg poggia su un piano inclinato di altezza h = 0,85m e lunghezza l = 2,15m. Determinare la forza (intensità e verso) che si deve esercitare sul corpo, parallelamente al piano, per mantenerlo in equilibrio.
Determinare la direzione, verso e intensità della reazione vincolare del piano
28) Con una molla di costante elastica k = 20N/come si vuole determinare il valore di un peso incognito P. Dopo aver applicato il peso P alla molla la lunghezza di quest’ultima passa da 15,2 a 18,6. Determinare il peso P.
Se si volesse utilizzare questa molla come dinamometro, a quale intensità di forza corrisponderebbe un suo allungamento di 1mm?
Quale sarebbe l’allungamento se si appendesse alla molla un corpo di massa 10kg?
29) Un’asta rigida del peso di 10N è incernierata nell’estremo O ed è sottoposta alle forze F1 applicata al punto A e diretta verso l’alto e F2 applicata nel punto B e diretta verso il basso. Si sa che OA = 0,9m, OB = 1,2 m, F1 = 40N e F2 = 20N (i punti sull’asta sono posizionati O A B)
Stabilire il verso di rotazione dell’asta.
Dove si deve spostare la forza F1 affinchè la sbarra sia in equilibrio?
30) Due forze parallele discordi d’intensità F1 = 45N e F2 = 105N sono applicate ad una sbarra lunga 80 come in modo che la distanza tra loro sia 40cm. Determinare la risultante delle due forze nei seguenti casi: a) F1 verso il basso e applicata nell’estremo sinistro e F2 verso l’alto applicata a 40cm dall’estremo sinistro; b) F1 verso il basso e applicata a 40 come dall’estremo sinistro e F2 verso l’alto applicata nell’estremo destro. Nel caso in cui ciò non fosse possibile ridurre le due forze ad una risultante e ad una coppia.
Risposte
Io credo che sarebbe più producente se tu invece postassi la tua soluzione e noi le dessimo un occhiata...
Scusa ma tu non sai fare gli esercizi e vuoi fare da tutor a un ragazzo?
Tra l'altro sono di una banalità esagerata...
Tra l'altro sono di una banalità esagerata...
da Guinness dei Primati, un post e 30 esercizi.
1)applichiamo il 2° principio dinamico.
cioè: $F=m*a$
sostituendo:
$90N=14*a$
troviamo il valore dell'accelerazione:6,4m/s
Spostamento:
$S=1/2a*t^2+Vo*t+So$
sostituiamo e lo spostamento risulta :
$S=1/2*6,4*25^2$
$S=2000m$
e per la velocità finale ricorri alla formula:
$Vf=sqrt(S*a)$
cioè: $F=m*a$
sostituendo:
$90N=14*a$
troviamo il valore dell'accelerazione:6,4m/s
Spostamento:
$S=1/2a*t^2+Vo*t+So$
sostituiamo e lo spostamento risulta :
$S=1/2*6,4*25^2$
$S=2000m$
e per la velocità finale ricorri alla formula:
$Vf=sqrt(S*a)$
2)applichiamo le normali formule di un moto uniformemente accelerato:
a) $V=a*t+Vo$
$14m/s=a*5,6s$
$a=2,5m/s$
c)$S=1/2a*t^2+Vo*t+So$
$S=1/2*2,5*5,6^2$
$S=39,2$
d) inserisci il valore dello spazio percorso nella formula precedente
a) $V=a*t+Vo$
$14m/s=a*5,6s$
$a=2,5m/s$
c)$S=1/2a*t^2+Vo*t+So$
$S=1/2*2,5*5,6^2$
$S=39,2$
d) inserisci il valore dello spazio percorso nella formula precedente
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