Prof. A. Decaro

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ESERCIZI A - Quesiti a risposta aperta

1. Quali effetti può produrre l’azione di una o più forze si di uno stesso corpo? 2. Su di un corpo inizialmente fermo sono applicate più forze. In quali casi il corpo rimane fermo

e in quali si mette in movimento? 3. Un corpo inizialmente fermo inizia a muoversi. Cosa possiamo dedurre sulla forze che agiscono

su di esso? 4. Un corpo è in quiete ma visibilmente deformato. Cosa possiamo dedurre sulla forze che

agiscono su di esso? 5. Cosa è un dinamometro? 6. Come si tara un dinamometro in Newton. 7. Cosa è 1 Newton? 8. Tra le grandezze sotto elencate, sottolinea esclusivamente quelle vettoriali.

Temperatura, velocità, forza, massa, tempo, lunghezza, spostamento, densità, volume 9. Cosa significa scomporre una grandezza vettoriale lungo due direzioni assegnate? 10. Quali sono le caratteristiche della forza peso? 11. Qual è la differenza tra peso e massa? 12. Da cosa è causata la forza d’attrito? 13. La forza peso di un corpo è la stessa su tutti i pianeti del Sistema Solare? Perché? 14. 15. Che cosa è la Legge di Hooke. Scrivi la legge ed esprimi a parole le relazioni di proporzionalità

in essa contenute. 16. La costante elastica di una molla è una grandezza fondamentale o derivata? Qual è la sua unità

di misura? B – Completa la seguente frase “Una forza F comprime di un tratto x una molla. L’accorciamento x e la forza applicata sono due grandezze _______________ proporzionali. Se la forza F triplica, l’accorciamento x __________________. Se la forza F _____________________, l’accorciamento x diventa 1/3 del valore iniziale. La costante elastica k e l’accorciamento x della molla sono due grandezze ______________ proporzionali. Se la molla avesse un valore di k pari alla metà, a parità di forza applicata, l’accorciamento x prodotto sarebbe ___________________. Se la molla avesse un valore di k ari al doppio, per ottenere lo stesso accorciamento, la forza applicata dovrebbe essere ___________________.”

C – Scomponi i vettori assegnati nelle direzioni indicate.

1) 2) 3)

4) 5)

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F1=30N F2=10N

F1=30N

F2=50N

F2=40N

F1=30N

F2=20N

D – Risolvi i seguenti problemi 1) Ad un blocco sono applicate due forze come

indicato in figura. Tenendo conto che le forze sono delle grandezze vettoriali, determina la forza risultante in intensità, direzione e verso.

2) Ad un blocco sono applicate due forze come indicato in figura. Tenendo conto che le forze sono delle grandezze vettoriali, determina la forza risultante in intensità, direzione e verso.

3) Ad un blocco sono applicate tre forze come indicato in figura. Tenendo conto che le forze sono delle grandezze vettoriali, determina la forza risultante in intensità, direzione e verso.

[40 N verso destra] 4) Un aereo compie due spostamenti successivi,

facendo rotta per 300 km a nord e per altri 400 km ad ovest. Determina graficamente lo spostamento complessivo e calcolane il modulo.

[500 km] 5) Una nave compie due spostamenti successivi: 60 km a sud e 80 km ad est. Determina

graficamente lo spostamento complessivo e calcolane il modulo. [100 km]

6) Un moscerino si muove sul vetro di una finestra, spostandosi di 10 cm verso l’alto, quindi, di 6 cm a sinistra ed, infine, di 2 cm verso il basso. Determina graficamente lo spostamento complessivo e calcolane il modulo.

[10 cm]

7) Un ragazzo ha una massa di 75 kg. Qual è il suo peso? [735 N] 8) Un astronauta pesa sulla Terra 730 N qual è la sua massa? Quale sarebbe il suo peso su di un

pianeta in cui l’accelerazione di gravità è pari a 6,7 m/s2? [500 N] 9) Una molla ha una costante elastica pari a 100 N/m. Una forza applicata alla molla l’allunga di 10 cm.

Qual è l’intensità della molla? [10 N] 10) Una molla ha una costante elastica pari a 20.000 N/m. Di quanto si accorcia se ad essa è applicata

una forza pari a 1000 N? [5 cm] 11) Per allungare di 2 cm la molla di una penna è necessario applicare una forza pari a 0,5 N. Qual è la

costante elastica della molla? [25 N/m] 12) Una penna contiene una molla, che si accorcia di 2 mm, quando le viene applicata una forza di

compressione pari a 5x10-2 N. Qual è il valore della costante elastica della molla? [25 N/m] 13) Una molla con costante elastica pari a 30 N/m è allungata applicando una forza di 3 N. Qual è il

suo allungamento? [10 cm] 14) Un bambino appende un pupazzetto di massa pari a 50 g ad un elastico che ha una costante

elastica pari a 750 N/m. Qual è l’allungamento dell’elastico? [6.5x10-4 m] 15) Ciascuno dei quattro ammortizzatori di un’auto può essere considerato una molla con costante

elastica pari a 44.000 N/m. Se il peso dell’auto è pari a 10.000 N, di quanto si accorcia ciascun ammortizzatore? [5,7 cm]

16) Un’auto ha un pesopari a 8330 N. Ciascun ammortizzatore è compresso di 4 cm. Qual è la costante elastica di ogni ammortizzatore? [52000 N/m]

17) Un banco da lavoro ha una massa di 110 kg e poggia su 4 molle ciascuna con costante elastica pari a 20000 N/m. Di quanto è accorciata ciascuna molla? Qual è la compressione di ogni molla, se si carica il banco con ulteriori 30 kg? [1.3 cm; 1.7 cm]

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18) Una molla è vincolata ad una parete verticale. La sua lunghezza a riposo è pari a 30 cm. La costante elastica è pari a 100 N/m. Un ragazzo la tira con una forza di 5 N. Qual è la lunghezza finale della molla? Che forza è necessario applicare per allungare la molla di 3 cm? [5 cm; 3 N]

19) Un cubo ha una massa di 15 kg ed è poggiato su di un piano scabro. Se il coefficiente d’attrito statico tra la superficie del cubo e quella della superficie è pari a 0.4, qual è il valore della forza d’attrito statico che agisce sul cubo? [59 N]

20) La forza d’attrito che agisce su di un parallelepipedo di massa pari a 50 kg poggiato su di un piano ruvido è pari a 294 N. Qual è il valore del coefficiente d’attrito? [0.6]

21) Un container ha una massa pari a 1.2x106 kg ed è poggiato sul ponte di una nave. Se il coefficiente d’attrito statico tra la superficie del container e quella del ponte è pari a 0.5, qual è il valore della forza d’attrito che agisce sul container? [5.9x106 N]

22) Un operaio deve spingere a velocità costante su di un piano ruvido una cassa di massa pari a 80 kg. Quale forza deve applicare, se il coefficiente d’attrito dinamico è pari a 0,8? [630 N]

23) Una molla è utilizzata per trainare velocità costante un cubo poggiato su di un piano scabro (d=0.4). La molla ha una costante elastica pari a 10000 N/m e si allunga di 5 cm. Qual è la forza elastica esercitata dalla molla? Qual è il peso del cubo? Qual è la sua massa?

[500 N; 1250 N; 127 kg] 24) Uno sciatore ha una massa di 75 kg. Il coefficiente d’attrito dinamico relativo alla superficie di

contatto tra gli sci e la neve è pari a 0.2. Qual è la forza d’attrito che frena lo sciatore durante la discesa? [147 N]

E – Sono assegnati i vettori indicati in figura. Disegna i seguenti vettori, specificandone l’intensità:

1.

2a

2. 1

3a

3. 1

2a

4. 1

2b

5.

3b F – Per ciascuna coppia di vettori di seguito assegnata:

determina graficamente la somma ba

e la differenza ba

,rispettando le proporzioni indicate dalla griglia;

nei casi in cui i due vettori sono perpendicolari, determina, utilizzando il Teorema di Pitagora, il modulo del vettore somma.

1)

a

b

2)

a

b

b

a

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4

3)

a b

4)

a

b

5)

a

b

6)

a

b

7)

a

b

8)

a

b