FOGLIO DI ESERCIZI : LAVORO - POTENZA

FOGLIO DI ESERCIZI :
LAVORO - POTENZA - ENERGIA
Es. 1 Un uomo spinge orizzontalmente un carrello per 1,5 dam su una superficie priva di
attrito, con una forza costante di 10 N. Che lavoro compie? Se per percorrere questo spazio
impiega 30 secondi, qual è la potenza media? Se invece di spingere il carrello orizzontalmente
usasse una forza che forma un angolo di 30° con il pavimento, quale sarebbe il lavoro compiuto?
[ 150 J; 5 W; 130 J ]
Es. 2 Una molla a riposo è lunga 15 cm e la sua costante elastica è 30 N/m. Calcolare il lavoro
compiuto sulla molla per accorciarla fino a 8 cm.
[ 0,074 J ]
Es. 3 Calcolare le energie cinetiche di: un rugbista di 1100 hg che corre a 8,1 m/s; un proiettile
di 4,2 grammi che vola alla velocità di 950 m/s; un razzo, completo del suo carico, di massa
complessiva 2,9x105 kg quando raggiunge la velocità di fuga di 11,2 km/s.
[ 3608 J; 1895 J; 1,4x106 J ]
Es. 4 Un ragazzo, partendo da fermo, scende lungo uno scivolo ad acqua. Arriva alla fine dello
scivolo con una velocità di 12 m/s. Quanto era alto lo scivolo?
[ 7,3 m ]
Es. 5 Un oggetto di 10 000 g si sta inizialmente muovendo in linea retta alla velocità di 5
m/s, su un piano privo di attrito. Viene applicata una forza parallela alla direzione del moto,
ma verso opposto, per rallentare l’oggetto, che si ferma 2 metri più avanti. Qual’era l’intensità
di tale forza? Se, invece, ci fosse stato attrito (coeff. di attrito dinamico = 0,4), quale sarebbe
stata l’intensità della forza?
[ 62,5 N; - 23,3 N ]
Es. 6 Un automobilista che viaggia ad una velocità iniziale di modulo 50 km/h vede un ostacolo
e frena bruscamente; sapendo che la massa dell’automobile è 850 kg e che lo spazio di frenata
è di 30 m, qual è il modulo della forza frenante? Quale diventa lo spazio di frenata per una
velocità iniziale di modulo 100 km/h?
[ 2,7x103 N; 122 m ]
Es. 7 Un punto materiale di massa m = 12 kg scende lungo un piano inclinato di altezza h =
1,5 m e base b = 2,7 m; sapendo che parte da fermo e che non sono presenti forze di attrito, si
determini il lavoro compiuto dalla forza peso e il modulo della velocità finale.
[ 176,6 J; 5,4 m/s ]
Es. 8 Due ladri fanno scivolare una cassaforte di massa m = 2500 hg, inizialmente ferma, per
una distanza d = 850 cm. Essi esercitano rispettivamente una forza F1 di 12 N diretta con un
angolo di 30° verso il basso rispetto all’orizzontale e una forza F2 di 10 N diretta con un angolo
di 40° verso l’alto rispetto all’orizzontale. Qual è il lavoro sviluppato sulla cassaforte dalla sola
forza di gravità ed il lavoro compiuto dalla forza normale esercitata dal suolo? Qual è la velocità
finale della cassaforte?
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Figura 1: Es. 9
[ 0 N, 0 N; 1,17 m/s ]
Es. 9 Una gru compie un lavoro di 90 000 J per sollevare un certo carico di massa 500 kg in
20 s. Si determini a quale altezza viene sollevato il carico e qual è la potenza sviluppata dalla
macchina?
[ 18,4 m; 4500 W ]
Es. 10 Su un corpo di massa pari a 10 kg posto su un piano orizzontale e inizialmente in quiete,
viene applicata una forza costante verso l’alto di 8 N inclinata di 60° rispetto allo spostamento.
Se il corpo subisce uno spostamento di 2 hm si determini il lavoro della forza e la potenza
sviluppata.
[ 800 J; 25,3 W ]
Es. 11 Su un corpo di massa pari a 200 kg, inizialmente fermo, viene applicata una forza
costante di 200N, che forma un angolo di 45 ° con lo spostamento. Si determini lo spostamento
subito dal corpo in 10 s e la velocità raggiunta. Si calcoli, inoltre, il lavoro della forza e la
potenza sviluppata.
[ 35,5 m; 7,1 m/s; 5006 J, 501 W ]