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Compiti fisica per le vacanze estive

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Compiti fisica per le vacanze estive
3^A - Compiti vacanze estive - FISICA
•
Presentare lo svolgimento completo (non solo le “crocette”) alla ripresa delle lezioni.
•
Si consiglia fortemente di leggere (almeno) i riassunti conclusivi dei capitoli non svolti.
•
Per segnalare errori o difficoltà, mandare una e-mail a [email protected]
1. Un'astronave che si muove con velocità v=0,75 c (dove c è la velocità della luce nel vuoto)
parte dalla Terra verso una stella lontana.
Dopo 1,00 anni dalla partenza viene inviato dalla Terra un segnale di controllo alla navicella.
Quando il capitano riceve il segnale, invia immediatamente la risposta alla Terra. Dopo quanto
tempo dall’invio del segnale alla navicella la base terrestre riceve la conferma della ricezione?
Durante il viaggio di andata, il ritardo nelle comunicazioni con l’astronave aumenta con
l’aumentare della distanza. Per illustrare questo effetto, disegna su un piano cartesiano i grafici
che mostrino rispetto al riferimento terrestre la distanza dalla Terra dell'astronave e dei due
segnali di comunicazione, in funzione del tempo.
(Per semplicità, misura lo spostamento in anni-luce, il tempo in anni, e considera c come unità di misura della
velocità).
[Dalla simulazione 2^ prova 2015]
2. Una lastra di vetro trasmette l'87% della luce che lo colpisce. Se un fascio di luce attraversa
successivamente cinque lastre identiche a quella, l'intensità della luce emergente alla fine sarà
una parte di quella incidente inizialmente, pari a…
A …65% B …50% C …35% D …25% E …5%
3. Nel sistema rappresentato in figura l’attrito statico tra il piano e il blocco vale μ= 0.24; il blocco
è mantenuto fermo applicando una forza parallela al piano inclinato. Quale deve essere l’intensità
e il verso di tale forza?
A … Uguale a 10.8N rivolta verso il basso
B … Maggiore di 10.8N rivolta verso il basso
C … Compresa fra 30.8N verso l’alto e 10.8N verso il basso
D … Uguale a 30.8N verso l’alto
E … Maggiore di 30.8 N verso l’alto
4. Un aeroplano vola orizzontalmente alla velocità di 160 m/s ad
un’altezza di 80m da terra. Quando l’aeroplano è ad una distanza
orizzontale x da un punto T sul terreno, lascia cadere un oggetto.
Trascurando la resistenza dell’aria, l’oggetto cadrà sul punto T se la
distanza x è approssimativamente:
A …40 m B … 160 m C …320 m D … 640 m E …2560 m
5. Uno studente, posto a 4.5m di altezza sul terreno circostante,
lancia orizzontalmente una palla di neve verso una ciminiera
distante 15 m. La palla di neve colpisce la ciminiera 0.65 s dopo
essere stata lanciata. Trascurando la resistenza dell'aria, a quale
distanza dal terreno approssimativamente la palla colpisce la ciminiera?
A 0m B 0.4m C 1.2m D 2.4m E 4.5 m
6. I motori di manovra di un satellite che si trova in orbita circolare attorno alla Terra vengono fatti
agire in modo da esercitare una forza esattamente uguale ed opposta a quella dovuta al campo
gravitazionale della Terra. Di conseguenza il satellite inizia a muoversi …
A …lungo una spirale verso la superficie della Terra
B …lungo la retta passante dal satellite stesso e dal centro della Terra, cioè radialmente
C …lungo la retta tangente all’orbita nel punto in cui sono stati accesi i motori
D …in un’orbita circolare con periodo più lungo
E …in un’orbita circolare con periodo più corto
7. Una massa appesa alla molla viene portata nel punto –x e quindi lasciata
libera. La massa si muove verso l’alto oltrepassando la posizione di equilibrio
P e raggiungendo il punto +x. Assumendo l’accelerazione positiva verso
l’alto, quale dei grafici seguenti mostra l’andamento dell’accelerazione in
funzione della posizione?
8. Un disco la cui superficie è uniforme, posto orizzontalmente, ruota intorno ad un asse verticale
passante per il suo centro. Un piccolo corpo di massa m è appoggiato sul disco a distanza r dal
centro e viene trascinato nella rotazione. La velocità angolare del disco viene gradualmente
aumentata sino a quando il corpo viene lanciato via; ciò accade quando la velocità angolare è ω0.
Se il corpo deve essere lanciato via ad una velocità angolare minore di ω0 quali delle seguenti
operazioni possono essere adeguate? 1) Aumentare il valore di r. 2) Diminuire il coefficiente di
attrito fra corpo e disco 3) Diminuire la massa m del corpo.
9. La Terra, di massa M, esercita una forza F sulla Luna, di massa m. L’intensità della forza
esercitata dalla Luna sulla Terra è:
A …F
B … m/ M  F
C ... M / m F
D ... m/ M 1/ 2 F
E ... m/ M 2 F
10.Un oggetto di massa 1 kg è in caduta libera nell’atmosfera a velocità costante. La forza di
resistenza dell’aria sull’oggetto vale circa:
A 0.1N B …1N C …10N D …100N E …1’000N
11.Nella macchina di Atwood rappresentata in figura, la puleggia P, i fili
inestensibili e i dinamometri S1 ed S2 hanno massa trascurabile. NOTA: si assuma
in questo caso g = 10m/s2. Se il sistema viene lasciato libero di muoversi con
attrito trascurabile, le indicazioni di S1 ed S2 saranno rispettivamente:
A 10/3 N, 20/3 N B 40/3 N, 40/3 N
D 20/3N, 20/3N
C 20/3 N, 40/3 N
E 10N, 20 N
12.Due blocchi di legno, collegati da una fune, sono sollecitati da una
forza di 20 N, come in figura. I blocchi sono appoggiati su una
superficie liscia. Qual è l’intensità della forza applicata dalla fune
al blocco di 7 kg?
A 20N B 14N C 10N D 8N E 6N
13.Due
carrelli
identici
vengono
tenuti
insieme
comprimendo una molla di massa trascurabile,
interposta tra di essi; su uno dei due carrelli viene
fissata una massa di 1 kg. Ad un certo istante si fa scattare la molla e i due carrelli vengono
lanciati da parti opposte lungo una rotaia piana. In figura è indicata la velocità dei carrelli dopo lo
scatto della molla. La massa di ciascun carrello è …
A …2/3 kg B … 1kg C … 3/2 kg D … 2kg E … 5/2 kg
14.Un corpo viene abbandonato a se stesso e cade liberamente sotto l’azione della gravità.
Trascurando ogni effetto dovuto alla resistenza dell’aria, quale di questi grafici rappresenta
meglio la variazione della energia potenziale con il tempo?
15.Un oggetto di massa pari a 2 kg che si sta muovendo ad una velocità di 10m/s in direzione nord
subisce un urto perfettamente elastico con un oggetto di massa pari a 5 kg che sta viaggiando ad
una velocità di 4m/s verso sud. Quanto vale la quantità di moto totale del sistema dei due oggetti
immediatamente dopo l’urto?
A 0 B 20 kgm/s, verso nord C 20 kgm/s, verso sud D 40 kgm/s, verso nord E 40 kgm/s, verso sud
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