Verifiche Fisica

Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
01 Giugno 2015
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 60/110. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonché alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[20] 1 Rispondi alla seguente domanda
Esprimi il terzo principio della dinamica in funzione del vettore quantità di
moto e spiega per quale motivo in un sistema isolato la velocità del C.M. del
sistema non varia.
[20] 2 Problema Una pallottola di massa m = 5, 0 g rimane conficcata in
un blocco di massa M = 1, 0 attaccato ad una molla di costante elastica k =
800 N/m. Sapendo che la molla si comprime di una quantità A = 6, 0 cm,
determina la velocità della pallottola.
Il sistema massa più pallottola inizia ad oscillare di moto armonico, scrivi le
equazioni che descrivono tale moto.
[30] 3 Problema Un elefante maschio in atteggiamento di carica di massa
M = 5400 kg viene verso di te con una velocità di modulo v = 4, 3 m/s. Tu
lanci verso di lui una palla di gomma di 0, 150 kg con una velocità di modulo
u = 8, 11 m/s. Determina:
1) il modulo della velocità quando la palla rimbalza indietro verso di te e la
velocità dell’elefante dopo che è stato colpito dalla palla,
2) la velocità del C.M. del sistema elefante-palla prima e dopo l’urto.
3) Come spieghi il fatto che l’energia cinetica della palla sia aumentata?
[30] 4 Problema La cometa di Halley, che passa intorno al Sole ogni
76 anni,ha una orbita ellittica. Quando è nel suo punto più vicino al Sole
(perielio) si trova ad una distanza Rp = 8, 823 × 1010 m e si muove con velocità vp = 54, 6 km/s. Il punto di massima distanza tra la cometa di Halley
ed il Sole (afelio) è a Ra = 6, 152 × 1012 m.
1) Quando è all’afelio, la sua velocità è maggiore o minore di vp = 54, 6 km/s
quando è in perielio? Giustifica la risposta.
2) Calcola la velocità all’afelio.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
Recupero
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 60/110. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonché alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[20] 1 Problema Ai vertici di un triangolo equilatero di lato l sono poste
tre masse m1 = m2 = m e nel terzo vertice una massa M . Determina il
rapporto M/m in modo tale che una quarta massa m4 posta nel baricentro
sia in quiete.
Supponi ora di triplicare il valore di m4 , determina il valore della forza gravitazionale totale agente su m4 ed il lavoro della forza gravitazionale per costruire il sistema in questo secondo caso.
[20] 2 Problema Due masse MA = 90 g ed MC = 30 g sono poste agli
estremi di un segmento di lunghezza L = 16 cm ed una terza massa mB =
10 g è posta tra loro ad una distanza d = 6, 0 cm da MA lungo il segmento
congiungente MA ed MB . Spostiamo la massa mB fino ad una distanza d
da MC . Determina il lavoro da noi compiuto e quello compiuto dalla forza
gravitazionale per effettuare lo spostamento.
[20] 3 Problema Un pendolo di massa m = 0, 8 kg è appeso ad un filo
di lunghezza l = 2.0 m. Il pendolo viene lasciato andare partendo da un
angolo α = 30o rispetto alla verticale. Determina la velocità con la quale la
massa appesa al pendolo passa per il punto di equilibrio (punto piú basso
della traiettoria) e la tensione massima sopportata dalla fune. Scrivi inoltre
le equazioni del moto del pendolo.
[50] 4 Problema Un satellite di massa 20 kg è in orbita circolare di raggio 8, 0 × 106 m e periodo 2, 4 h attorno ad un pianeta di massa sconosciuta. Sapendo che l’accelerazione di gravità sulla superficie del Pianeta è di
8, 0 m/s2 , determina:
1) la massa del Pianeta,
2) il raggio del Pianeta,
3) il modulo della velocità di lancio del satellite,
4) l’angolo di lancio rispetto alla superficie del Pianeta
5) il rapporto tra la velocità di fuga e la velocità di lancio.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
8 Maggio 2015
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 60/110. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonché alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[20] 1 Problema Ai vertici di un triangolo equilatero di lato l sono poste
tre masse m1 = m2 = m e nel terzo vertice una massa M . Determina il
rapporto M/m in modo tale che una quarta massa m4 posta nel baricentro
sia in quiete.
Supponi ora di raddoppiare il valore di m4 , determina il valore della forza
gravitazionale totale agente su m4 ed il lavoro della forza gravitazionale per
costruire il sistema in questo secondo caso.
[20] 2 Problema Due masse MA = 80 g ed MC = 20 g sono poste agli
estremi di un segmento di lunghezza L = 12 cm ed una terza massa mB =
10 g è posta tra loro ad una distanza d = 4, 0 cm da MA lungo il segmento
congiungente MA ed MB . Spostiamo la massa mB fino ad una distanza d
da MC . Determina il lavoro da noi compiuto e quello compiuto dalla forza
gravitazionale per effettuare lo spostamento.
[20] 3 Problema Un pendolo di massa m = 0, 8 kg è appeso ad un filo
di lunghezza l = 1, 6 m. Il pendolo viene lasciato andare partendo da un
angolo α = 30o rispetto alla verticale. Determina la velocità con la quale la
massa appesa al pendolo passa per il punto di equilibrio (punto piú basso
della traiettoria) e la tensione massima sopportata dalla fune. Scrivi inoltre
le equazioni del moto del pendolo.
[50] 4 Problema Un satellite di massa 20 kg è in orbita circolare di raggio 8, 0 × 106 m e periodo 2, 4 h attorno ad un pianeta di massa sconosciuta. Sapendo che l’accelerazione di gravità sulla superficie del Pianeta è di
8, 0 m/s2 , determina:
1) la massa del Pianeta,
2) il raggio del Pianeta,
3) il modulo della velocità di lancio del satellite,
4) l’angolo di lancio rispetto alla superficie del Pianeta
5) il rapporto tra la velocità di fuga e la velocità di lancio.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
30 Marzo 2015
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 65/100. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonché alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[20] 1 Rispondi alle seguenti domande
1) Dimostra che il lavoro è uguale alla variazione di energia cinetica.
2) Dimostra che la forza gravitazionale è una forza conservativa.
[20] 1Problema Un ciclista che sta pedalando regolarmente si muove alla
velocità costante di v = 36 km/h. Se smettesse di pedalare, a causa dell’attrito,
si fermerebbe dopo aver percorso una distanza pari a d = 200 m. Supponendo che la bicicletta abbia una massa m = 12 kg e che il ciclista abbia una
massa M = 70 Kg, determina il lavoro compiuto dal ciclista per mantenere
la velocità costante di 36 km/h, il lavoro compiuto dalla forza di attrito per
fermare la bicicletta ed il valore della costante di attrito.
[30] 2Problema Una molla di costante elastica k oscilla attorno alla sua
posizione di equilibrio, sia A l’ampiezza del moto, determina la velocità delle
oscillazioni della molla nei punti: x = 0 e x = A/3. Scrivi le equazioni che
descrivono il moto supponendo che x(t = 0) = 0.
[40] 3Problema Alla fine del non inning un giocatore di baseball spedisce
una palla di m = 0, 15 kg fuori dal campo. la palla lascia la mazza con una
velocità di modulo v = 36 m/s ed un tifoso sulla gradinata la afferra 7, 2 m al
di sopra del punto da cui è partita. Assumendo che le forze di attrito possano
essere trascurate determina, scegliendo un opportuno sistema di riferimento:
1) il modulo della velocità della palla quando viene afferrata dal tifoso,
2) l’altezza massima raggiunta dalla palla sapendo che in questo punto il
modulo della velocità e v = 18 m/s,
3) la direzione del lancio rispetto all’orizzontale,
4) la distanza, in linea d’aria, tra il tifoso ed il lanciatore.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
24 Febbraio 2015
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 65/100. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonché alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[30]Problema 1) Una cassa di 100 kg è posta su di una rampa inclinata ed
è attaccata ad sistema di 4 molle uguali poste in parallelo. L’angolo che la
rampa forma con l’orizzontale è 60o la cassa inizia a scivolare verso il basso
fino ad allungare le molle di 20 cm ed in questa posizione si ferma. µs = 0, 5.
1) Determina la costante elastica di ciascuna molla.
2) Supponi ora che non ci siano le molle e che la cassa, sia tenuta in equilibrio
da una forza che agisce su di essa in direzione parallela al piano orizzontale,
determina il modulo di tale forza.
3) Se non ci fossero ne le molle ne tanto meno la forza orizzontale, quale
dovrebbe essere il coefficiente di attrito statico tra cassa e piano per tenere
in equilibrio la cassa?
[10]Problema 2) Quale è il minimo raggio di una curva sopraelevata di un
angolo θ = 30o che un ciclista può abbordare alla velocità di 60 km/h se il
coefficiente di attrito dinamico fra il battistrada e l’asfalto è µd = 0, 32 ?
[10]Problema 3) Un’automobile di 900 kg sale lungo una strada inclinata
di un angolo di α = 30o con una velocità costante di 60 km/h. Determina
l’intensità della forza motrice sapendo che il coefficiente di attrito è µd = 0, 5.
[20]Problema 4) Due carrelli di masse m1 ed m2 sono attaccati tra loro
tramite una fune di massa trascurabile ed inestensibile che passa attraverso
una puleggia priva di attrito. I due carrelli si trovano su due piani inclinati
di un angolo α1 = 30o e α2 = 45o rispettivamente. Sia m2 = 400 gr la massa
del carrello poggiato sul piano di pendenza α2 = 45o ed m1 = 2m2 l’altra
massa, determina:
1) l’accelerazione del sistema e la tensione della fune, supponendo trascurabile
l’attrito.
[30]Problema 5) Considera un ascensore con massa M = 5 t determina
la tensione del cavo che lo sostiene nei seguenti casi:
1) scende o sale accelerando con un’accelerazione di a = 1 m/s2 ,
2) scende o sale frenando con la stessa accelerazione,
3) scende o sale con velocità costante,
4) è fermo.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
19 Dicembre 2014
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 60/100. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonché alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[40] Quesito Scrivi le trasformazioni di Galileo per le coordinate, dimostra
che sono delle isometrie e ricava da queste le trasformazioni per le velocità e
la accelerazione.
[20] Problema 2 Gino è fermo sotto la pioggia che vede cadere verticalmente con velocità costante. Pino invece, nella sua automobile che procede
di moto rettilineo uniforme alla velocità di 50 km/h, vede le gocce di pioggia cadere con un angolo di 60◦ rispetto alla verticale sul parabrezza della
sua automobile. Determina il modulo della velocità delle gocce di pioggia
rispetto a Gino e rispetto a Pino.
[40] Problema 1 Il lancio del martello è una specialità dell’atletica leggera
in cui l’atleta cerca di scagliare il piú lontano possibile una sfera metallica
legata con un cavo d’acciaio ad una impugnatura chiamata martello.
Sapendo che il record del mondo di questa specialità è D = 86, 74 m, supponendo inoltre che la fune sia lunga L = 117, 50 cm e che la rotazione
della massa avvenga su di un piano parallelo al terreno posto ad una altezza
h = 2, 50 m dal suolo determina, trascurando l’attrito dell’aria:
(a) le equazioni del moto del martello nel suo moto di caduta verso terra
dopo aver chiaramente fissato il sistema di riferimento,
(b) il tempo impiegato dal martello per giungere a terra,
(c) il modulo della velocità del martello nell’istante in cui tocca terra,
(d) la frequenza ν con cui ruota il martello nel suo moto circolare uniforme.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
25 Novembre 2014
Entro parentesi quadra il punteggio assegnato ad ogni esercizio, la sufficienza
si ha con 54/90. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e
completezza nella risoluzione, nonchè alle caratteristiche dell’esposizione:
chiarezza, ordine ed organicità.
[10] 1) Il tachimetro di un’ automobile indica che l’auto sta procedendo alla
velocità di modulo costante pari a 90 km/h. È possibile che il moto dell’auto
sia accelerato? Perchè?
[20] 3) Posto che la distanza dal centro della Luna al centro della Terra è
r = 3, 84 × 108 m e che il periodo di rivoluzione della Luna attorno alla Terra
è T = 28 giorni, si calcolino: la velocità tangenziale, la velocità angolare e l’
accelerazione centripeta della Luna nel suo moto (circolare uniforme) attorno
alla Terra.
[30] 4) Sofia si muove alla velocità costante di V = 2, 5 m/s. Mentre si muove
lancia in aria, lungo la verticale, una pallina con una velocità di v = 8, 0 m/s
e poi la riprende in mano. Determina per quanto tempo la pallina resta in
aria ed i metri percorsi da Sofia prima di riprendere in mano la pallina.
Fabio è seduto su di una panchina e vede passare Sofia, che tipo di traiettoria
fa la pallina secondo Fabio?
Determina la velocità che misurerebbe Fabio, dalla panchina, nell’istante in
cui la pallina torna nelle mani di Sofia.
[15] 5) Su due binari concentrici di una circonferenza di raggio r1 = 5 m
ed r2 = 6 m si muovono due macchinine di moto circolare uniforme. Le
macchinine sono allineate ogni 20 s se ruotano nello stesso verso ed ogni
4 s se ruotano con versi opposti. Determina la velocità angolare delle due
macchinine.
[15] 5) Quando il bocciolo rinsecchito di una pianta di ginestra scozzese si
apre, spara fuori un seme con una velocità iniziale di modulo v = 2.7 m/s
e un angolo di 60o rispetto all’orizzontale. Se il bocciolo si trova ad 1, 0 m
dal suolo determina:
1) il tempo impiegato dal seme per raggiungere il suolo;
2) la distanza orizzontale coperta dal seme durante il suo volo;
3) la velocità con la quale il bocciolo tocca terra.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
30 Ottobre 2014
Recupero
Sufficienza 60/100
[20] 1)Problema Un motociclista viaggia su di una strada rettilinea alla
velocità costante di modulo v1 = 60 km/h. Sulla stessa strada rettilinea,
ma in verso opposto, da una distanza d = 3, 5 km dal motociclista, una
utilitaria sta viaggiando alla velocità v2 = 50 km/h. Determina la posizione
e l’istante in cui la moto incrocia l’utilitaria.
[60] 2)Problema Un ragazzo alto h = 1, 70 m lancia in alto un sasso e lo
riprende alla stessa altezza dopo un tempo t = 3 s. Si determini:
1) la velocità iniziale del sasso;
2) l’ altezza massima raggiunta dal sasso rispetto alla quota di partenza;
3) la velocità del sasso nell’istante in cui torna nelle mani del bambino,
4) le equazioni orarie del moto del sasso.
Ora il ragazzo scaglia una palla verso il basso con una velocità V = 5.0 m/s,
5) determina la quota raggiunta dalla palla dopo il rimbalzo a terra.
6) Scrivi le equazioni orarie del moto della palla.
(Si trascuri l’attrito.)
[20] 3)Problema Assumendo che occorrono 0, 1 s perchè un guidatore
reagisca prima di azionare i freni, determina lo spazio di arresto (distanza
tra il punto nel quale il guidatore si accorge della necessità di fermarsi e il
punto nel quale l’auto si ferma) di un’ auto che viaggia alla 90 km/h se la
decelerazione dovuta alla frenata è di 3, 5 m/s2 . Scrivi l’equazione oraria del
moto.
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Verifica di Fisica
Classe 3GHIscientif ica
Sufficienza 66/110
[20] Rispondi ai seguenti quesiti:
10 Ottobre 2014
1. Se un corpo ha una accelerazione negativa sta necessariamente decelerando e se l’accelerazione è positiva sta necessariamente accelerando?
Motiva la tua risposta aiutandoti, se lo ritieni opportuno, con qualche
esempio.
2. Due corpi differenti sia in forma che in peso cadono da una stessa quota
h. Se si trascura l’attrito, quale dei due corpi tocca terra per primo?
La velocità, istante per istante, con cui cadono è la stessa per entrambi
i corpi? Motiva adeguatamente la risposta.
[30] 1.Problema La legge oraria del moto di un corpo è
S(t) = 1, 5 t2 − 9, 0 t + 6, 0
dove S è misurato in metri e t in secondi. Stabilire se si tratta di un moto
uniformemente accelerato o uniformemente decelerato.
1. Determinare la accelerazione, la velocità iniziale e la posizione iniziale
del corpo.
2. Scrivere l’equazione oraria della velocità. Esiste un istante in cui il
corpo ha velocità nulla?
3. Determinare la posizione e la velocità del corpo dopo 0, 5 secondi.
[20] 2.Problema Un auto della polizia viaggia alla velocità di VP = 60km/h
quando è sorpassata da un’auto che viaggia alla velocità costante di VA =
90km/h. Il poliziotto inizia ad inseguire l’auto con una accelerazione costante
di a = 2.0 m/s2 . Trascurando i tempi di reazione del poliziotto determina:
1. dopo quanto tempo dall’istante in cui avviene il sorpasso, l’auto della
polizia raggiunge l’automobilista,
2. la velocità dell’auto della polizia nell’istante in cui raggiunge l’automobilista.
[40] 3.Problema Un armadillo fa un balzo verso l’alto elevandosi in modo
da transitare ad un’altezza h = 0, 5 m dopo un tempo t = 0, 2 s. Determina:
1. la sua velocità iniziale v0 ,
2. la sua velocità vh quando si trova alla quota h,
3. l’altezza massima H raggiunta dall’armadillo,
4. le equazioni orarie del moto dell’armadillo.
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