Oggetto : Lavoro estivo alunni Docente: Prof ssa Angela Polimeno

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1 Istituto Statale d Istruzione Superiore Francesco Gonzaga Liceo Scientifico, Liceo lassico, Liceo Linguistico. Istituto Tecnico ommerciale per Ragionieri IGEA e per Programmatori Mercurio Via F.lli Lodrini astiglione delle Stiviere (MN) - Tel Agli alunni della lasse 3 AN (Liceo Scientifico Nuovo Ordinamento) MATERIA: FISIA Oggetto : Lavoro estivo alunni ocente: Prof ssa Angela Polimeno In relazione alle esigenze del prossimo anno, si segnala che è necessaria una soddisfacente conoscenza di tutti i contenuti del programma svolto (consegnata una copia in segreteria) ed in particolare sui principi della dinamica e sue applicazioni, sul lavoro e il principio di conservazione dell energia meccanica: durante il periodo estivo sarà quindi necessario procedere con un attento lavoro di ripasso. Tale lavoro dovrà essere condotto sia sulla parte teorica, sia tramite lo svolgimento di esercizi: a questo proposito tutti gli studenti svolgeranno tutti i problemi in allegato. Buone vacanze e buon lavoro a tutti! NB: Il lavoro estivo costituisce argomento per le prove di ingresso a.s /2014 astiglione d/stiviere 16 / 06 / 2013 Il docente Prof.ssa Angela Polimeno 1

2 INIAZIONI I LAVORO E I METOO Formulare un programma di ripasso, distribuendo uniformemente il lavoro nel arco dei mesi estivi; Rivedere la teoria relativa agli argomenti poco conosciuti prima di eseguire gli esercizi; Rivedere gli esercizi già svolti in classe su tali argomenti; hiediti se sai la teoria e se sai risolvere i relativi esercizi; indicare i dati del problema e le grandezze da determinare, tracciare disegni e/o grafici ordinati e precisi, spiegare il procedimento adottato, scrivere prima le formule utilizzate e poi eseguire i calcoli con le unità di misura corrette; Preparare schemi di riepilogo e prospetti riassuntivi per favorire la memorizzazione e il successivo ripasso. Gli esercizi assegnati dovranno essere sistemati ed elaborati su un nuovo quaderno. 2

3 ALLEGATO: ESERIZI N.B: Anche se alcuni esercizi assegnati sono stati svolti durante l anno, si richiede di rifarli 1) Il grafico a lato rappresenta, in funzione del tempo, la velocità di un corpo che si muove in linea retta. escrivi qualitativamente il moto e determina : a. il valore della distanza complessivamente percorsa b. la velocità scalare media nell intero percorso c. la legge oraria corrispondente ai primi due secondi, sapendo che nell istante iniziale il corpo si trova nell origine del riferimento è decelerato, con accelerazione -4. Soluzione: [Il moto è uniformemente accelerato nei primi 2 secondi, con velocità iniziale nulla e accelerazione uguale a, raggiungendo la velocità finale di 4 m/s; il moto poi diventa uniforme con velocità pari a 4m/s, per 4 secondi, infine, nell ultimo secondo a) La distanza percorsa corrisponde all area del trapezio in figura pertanto è uguale a 22 m. Può essere calcolata anche sommando gli spazi percorsi in ciascuna delle fasi del moto: -prima fase x 1 = v m t =( 2 m/s2s) = 4m -seconda fase x 2 = v t = (4 m/s 4s)= 16 m -terza fase x 3 = v m t = (2 m/s1 s) = 2m Totale 22m b) La velocità scalare media è c) La legge oraria richiesta è, poiché x 0 = 0, v 0 = 0, a = 2m/s 2 ] 2) Un sasso viene lanciato verso l'alto con una velocità di 15 m/s. Quanto tempo impiega a raggiungere il punto più alto? opo 2 secondi dal lancio a che altezza si troverà? [1.53s, 10.4m] 3) Un' auto che si muoveva in linea retta con una velocità di 90 Km/h decelera uniformemente con un' accelerazione di 3 m/s 2. opo quanto tempo si ferma? he tratto ha percorso? [8.3s, m] 4) Un ape si muove per 8 s alla velocità di 5 m/s. Poi nei successivi 6 s accelera fino alla velocità di 20 m/s. opo aver rappresentato il moto in un grafico v-t si calcoli: a) L'accelerazione subita nei 6 s; b) lo spazio totale percorso nei 14 s; c) la velocità media nei 14 s; [2.5 m/s 2, 115 m, 8.2 m / s] 5) Una Fiat Panda ed una Lancia Y10 viaggiano a velocità costante lungo due strade rettilinee formanti tra loro un angolo retto. La Panda ha la velocità di 80 Km/h. Sapendo che alla fine del movimento durato 2h 25m 34s i due corpi si trovano alla distanza di 320 Km, trovare la velocità della Y10. [104 Km / h ] 6) Una motocicletta che si muove lungo un percorso rettilineo, compie 1.2 Km con accelerazione di 2 m/s 2. Se la velocità iniziale è zero, calcolare il tempo impiegato e la velocità raggiunta alla fine del percorso [34.6 s, 69.2 m / s ] 7) Nel triangolo rettangolo AB, con l angolo retto in A, il cateto AB misura 6 m e cos γ = 3/5, essendo γ l angolo acuto nel vertice. eterminare: a) le ampiezze dei due angoli acuti del triangolo AB; b) le misure del cateto A e dell ipotenusa B; 3

4 c) il valore tgγ. Soluzione: [a) Indichiamo con l angolo acuto nel vertice B. alcolo dell ampiezza di. L angolo è acuto e cos γ = 3/5 γ = arccos(3/5) = 53 7 '48'' alcolo dell ampiezza di L angolo è complementare di e dunque '12'' b) eterminiamo prima sen, quindi la misura dell ipotenusa e successivamente la misura del AB cateto A. Si ha: sen 1 cos 2 B m; A B cos m sen c) Il valore tg si può determinare come rapporto tra sen e cos, oppure come rapporto tra le misure dei cateti AB, A. In ogni caso si ha : 4/3.] TEST A RISPOSTA MULTIPLA (TUTTE LE RISPOSTE EVONO ESSERE MOTIVATE) 1) Quali delle seguenti affermazioni corrispondono a un moto rettilineo uniforme? (Sono consentite risposte multiple.) A B Velocità costante. Spazi uguali in tempi uguali. Accelerazione diversa da zero. Velocità nulla. 2) Un automobile parte da ferma dall origine degli assi, muovendosi di moto rettilineo uniformemente accelerato con accelerazione a = 1,0 m/s 2. In quale posizione si trova dopo 10 s? A B 5,0 m 10 m 50 m 1, m 3) Un automobile percorre una distanza di 18 km in 30 min. Quanto vale la sua velocità media? A 0,6 m/s B 30 m/s 10 m/s 0,2 m/s 4) Un punto materiale si muove con legge oraria s = 2 3t + 5t 2 t 3. In quale posizione si trova all istante t = 2,0 s? A 1,4 10 m B 8,0 m 1,6 10 m 1,2 10 m 5) Un punto materiale si muove lungo l asse x passando da x = 1,0 m a x = 6,0 m e poi tornando indietro a x = 4,0 m. Quanto spazio ha percorso? A 11 m B 7,0 m 5,0 m 3,0 m 6) Un motociclo si muove di moto rettilineo: A quando la sua traiettoria è un segmento di retta. B quando la sua traiettoria è tangente a una retta in vari punti. quando la sua traiettoria è circolare rettilinea. quando la sua traiettoria è ha equazione y = x 2. 7) Un motociclo si muove di moto rettilineo uniforme: A B quando si sposta lungo una retta con velocità costante. quando si sposta lungo una retta con accelerazione costante. quando si sposta lungo una retta con velocità e accelerazione costanti. quando si sposta lungo una retta con moto vario. 8) Qual è il grafico spazio-tempo di un moto rettilineo uniforme? A Un ellisse. B Una parabola. Una retta. Un iperbole. 9) Un punto materiale si muove partendo dalla posizione B con velocità iniziale. Il moto è 4

5 uniformemente accelerato con accelerazione A. opo un intervallo di tempo, quale sarà la sua posizione E? A E = B + + 0,5 A 2 B E = B + 0,5 A 2 E = + 0,5 A 2 E = B + 0,5 A 2 10) Un pneumatico di raggio R = 1,0 m ruota alla frequenza di 10 Hz. Quale velocità hanno tutti i punti della ruota posti a distanza d = 50 cm dal centro? A 10 m/s B 5,0 m/s 31 m/s 63 m/s 11) In assenza di attrito dell aria, il tempo di volo di un proiettile dipende: A solo dalla massa del proiettile. B dalla velocità iniziale nella direzione x. solo dall accelerazione di gravità. dalla velocità iniziale nella direzione y. 12) Su una barca, che si muove a una velocità 7 m/s, un pallone viene lanciato alla velocità di 2 m/s nella stessa direzione di moto della barca. A quale velocità viaggia il pallone per un osservatore sulla riva? A 9 m/s B 7 m/s 5 m/s 2 m/s 13) Una particella si muove di moto circolare uniforme con velocità tangenziale v = 6,3 m/s su una circonferenza di raggio r = 1,0 m. Qual è la frequenza del moto? A 2,0 m/s B 2,0 Hz 6,3 Hz 1,0 Hz 14) Qual è l altezza minima che dovrebbe raggiungere la torre di un parco giochi per far provare, per almeno 10 s, la sensazione di «zero g»? A Almeno 1 km. B Non esiste. 9, m 4, m 15) Il vettore velocità istantanea in un punto della traiettoria è sempre: A secante in quel punto. B tangente in quel punto. a una data distanza da quel punto. perpendicolare alla tangente in quel punto. 16) Una pallina lanciata orizzontalmente dalla cima di una torre, compie: A un moto rettilineo uniforme. un moto parabolico. B un moto circolare. un moto iperbolico. 17) Nel moto di un proiettile la gittata è: A direttamente proporzionale al quadrato della velocità iniziale. B direttamente proporzionale a g. direttamente proporzionale al seno dell angolo di incidenza. direttamente proporzionale alla tangente dell angolo di incidenza. 18) Nel moto circolare uniforme la frequenza: A è uguale all accelerazione centripeta. B è misurata in m/s. varia dopo ogni giro. è l inverso del periodo. 19) Un automobile parte da ferma e accelera costantemente per 100 m, che percorre in 10 s. alcola il valore dell accelerazione. A 2,0 m/s 2 B 10 m/s 2 1,0 m/s 2 5,0 m/s 2 20) Indicando con A l accelerazione, con B la velocità iniziale e con la velocità all istante, la legge velocità-tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato è data dall equazione: A = B + A B B = + A = A + B B = + A 5

6 21) Un motociclo parte da fermo e dopo un tratto B ha la velocità. Qual è la sua accelerazione media A in quel tratto? A A = 2 / 2B B A = 2 / B A = / B A = / B 2 22) Se un automobile viaggia alla velocità di 27 m/s e il tempo di reazione dell automobilista è mediamente di 1 s, quanti metri percorre l automobile durante il tempo di reazione? A 270 m B 27 m 2,7 m 0,27 m 23) Nel vuoto una pallina di piombo di 1 kg e una pallina di gomma di 100 g, aventi le stesse dimensioni, sono lasciate cadere dalla stessa quota allo stesso istante. osa succede? A Arrivano insieme a terra. Arriva prima la pallina di gomma. B Arriva prima la pallina di piombo. Non si può prevedere chi arriva prima. 24) Un oggetto viaggia alla velocità costante di 10 m/s, poi comincia a rallentare costantemente fino a fermarsi in 10 s. alcola il valore dell accelerazione. A 2,0 m/s 2 B 10 m/s 2 1,0 m/s 2 5,0 m/s 2 25) Una palla è lanciata verso l alto con una certa velocità. Un bambino, fermo su un balcone a 10 m dal suolo, sta aspettando l arrivo del pallone. alcola il valore della velocità iniziale che bisogna imprimere al pallone per farlo arrivare nelle mani del bambino sul balcone. A 20 m/s B 10 m/s 14 m/s 50 m/s 26) ue forze orizzontali di uguale direzione, rispettivamente di moduli 1,5 N e 2,5 N, vengono applicate a uno zaino di massa 4,0 kg che è posto inizialmente in quiete su un piano anch esso orizzontale privo di attrito. Lo zaino: A assume una accelerazione di 1,0 m/s 2. B assume una accelerazione di 4,0 m/s 2. assume una accelerazione di 0,25 m/s 2. non si muove perché è pesante e le forze sono poco intense. 27) Un piatto di massa 1,0 kg si muove di moto rettilineo uniforme, su un piano orizzontale privo di attrito, con velocità v = 10 m/s. Trascurando la resistenza dell aria, qual è il modulo della forza risultante che lo fa muovere? A 10 N B 0,0 N 9,8 N 10 N 28) urante un interazione, due corpi di massa e non soggetti a forze esterne si muovono con accelerazioni E e F. Qual è la relazione che lega queste grandezze? A E / F = / B E = F E F = E + F = + 29) Un oggetto pesa 98 N. Quale massa ha? A 98 kg B 9,8 kg 10 kg 10 g 30) Quale accelerazione deve possedere un ascensore di un altissimo grattacielo per fare in modo che una persona, durante il suo moto, abbia un peso apparente uguale al 120% di quello reale? A 9,81 m/s 2 B 1,20 m/s 2 0,981 m/s 2 1,96 m/s 2 31) Lungo un piano inclinato con = /6, un oggetto di massa m sta scivolando senza attrito. Se A è il seno dell angolo, B è il coseno dell angolo e indica l accelerazione di gravità, qual è l accelerazione con cui scivola il corpo? A A B A B B A B 32) Su un corpo di massa m = 10 kg, che viaggia a velocità costante su un piano orizzontale, sono applicate le forze F 1, diretta lungo l orizzontale, e F 2, inclinata di 150 rispetto a F 1. Non c è attrito dell aria né 6

7 sul piano orizzontale. Quale deve essere il rapporto F 1 / r F 2 affinché il moto continui a velocità costante? A 1,0 B 0,75 0,5 0,87 33) Un oggetto pesa 98 N sulla Terra. Quanto vale la sua massa sulla Luna? A 98 N B 9,8 N 10 hg 10 kg 34) Nel Sistema Internazionale il joule corrisponde a: A W m B kg m/s N/m N m 35) Quando la velocità di un corpo si dimezza la sua energia cinetica: A si dimezza. raddoppia. B diviene un quarto. quadruplica. 36) Un motore che eroga una potenza di 1 watt compie un lavoro di: A 1 newton ogni metro. 1 newton ogni secondo. B 1 joule ogni metro. 1 joule ogni secondo. 37) Il motore di un automobile eroga 120 kw per 10 s. L incremento di velocità dell automobile è maggiore durante il primo secondo o durante l ultimo? A L incremento è maggiore durante il primo secondo perché l auto percorre meno spazio. B L incremento è maggiore durante l ultimo secondo perché l auto percorre più spazio. L incremento è lo stesso perché la potenza è costante. Non si può stabilire perché non è nota la massa dell auto. 38) Un corpo ha inizialmente un energia cinetica K i. opo che una forza ha agito su di esso effettuando un lavoro W, il corpo ha un energia cinetica K f. Puoi concludere che: A W = K f / K i B W = K f K i W = K f K i W = K f + K i 39) Un corpo di massa m posto a un altezza h rispetto al terreno ha la stessa energia potenziale di un corpo di massa doppia posto a un altezza: A h/2 B 2h h 2 40) Quale delle seguenti affermazioni è vera? A La variazione di energia potenziale di un corpo non dipende dal riferimento scelto per calcolarla. B L energia potenziale di un corpo non dipende dal riferimento scelto per calcolarla. L energia potenziale finale di un corpo dipende dalla sua energia potenziale iniziale. L energia cinetica di un corpo è sempre maggiore della sua energia potenziale. 41) Un corpo di 10 kg è lasciato scivolare lungo un piano inclinato alto 10 m. Sapendo che giunge a terra con un energia cinetica di 900 J puoi concludere che: A si è conservata l energia cinetica ma non quella potenziale. B si è conservata l energia meccanica. sono stati dissipati 80 J. sul corpo ha agito una potenza costante. 7