DOMANDE ED ESERCIZI SULLA PRESSIONE E IN GENERALE SUI FLUIDI

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1 1) Che cos è la pressione? Qual è la sua unità di misura nel S.I.? 2) Da che cosa dipende la pressione esercitata da un oggetto di massa m poggiato su di una superficie? 3) Che cos è un fluido? 4) Come si definisce un gas? 5) Come si definisce un liquido? 6) Che cosa afferma il principio di ascal? 7) Da quali fattori dipende la pressione in un liquido ad una certa profondità? 8) Che cosa afferma la legge di Stevino? 9) Qual è la rappresentazione grafica della legge di Stevino? 10) Che cos è la pressione atmosferica? 11) Da quali fattori dipende la pressione atmosferica? 12) Descrivi l esperienza di Torricelli. 13) erché Torricelli ha usato mercurio per il suo esperimento? 14) Quanto deve essere alta una colonna d acqua perché la sua pressione idrostatica sia uguale a quella esercitata da 760 mm di mercurio? 15) Che cos è l Atmosfera (come unità di misura)? 16) Che relazione esiste tra ascal (a) ed Atmosfera (Atm)? 17) Che cosa dice la legge di Boyle? 18) Quali sono le grandezze fisiche che si utilizzano per descrivere il comportamento di un gas? 19) erché le grandezze fisiche che si utilizzano per descrivere il comportamento di un gas si chiamano variabili macroscopiche? 20) Descrivi il dispositivo che si utilizza per descrivere il comportamento di una determinata quantità di gas. 21) Come si calcola il lavoro prodotto da una certa quantità di gas? 22) In che cosa consiste la teoria cinetica dei gas? agina 1

2 23) In un liquido la pressione idrostatica varia con la profondità secondo il grafico sotto riportato. Quanto vale la pressione a 0,4 m di profondità? ( a) h ( c m ) 24) Un blocco di granito è posto su di un piano inclinato di 30 rispetto al piano orizzontale. Sapendo che la massa del blocco è di 5000 kg e che la superficie di appoggio e di 2,2 m 2, calcolare la pressione che esso esercita sulla superficie del piano inclinato. 25) La superficie di uno dei due pistoni di un torchio idraulico è 100 volte più piccola dell altra; se sul pistone più grande agisce una forza di N, che forza sarà necessario applicare sulla superficie del pistone piccolo per avere l'equilibrio? 26) Un oggetto di marmo (d=2,73 kg/dm 3 ) ha una massa di 1, kg; calcolare il valore della spinta di Archimede che riceve se è immerso nell'acqua. (Approssimare il risultato alla prima cifra decimale) 27) Un liquido esercita sul fondo di una cisterna una pressione idrostatica di 34000a; calcolare la densità del liquido sapendo che la cisterna è riempita fino ad un'altezza di 4,8 m. 28) In un sottomarino, che si trova a 300 m di profondità, si e' aperta una falla di 2400 cm 2. Qual'e' la forza necessaria per applicare un tappo di chiusura? 29) L'acqua potabile giunge ad un certo paese da un serbatoio posto su una collina; in questo serbatoio il livello dell'acqua è posto 82 m al di sopra del livello del piano terreno delle case. Qual è il massimo numero di piani che si possono costruire se si vuole che tutti gli alloggi ricevano acqua potabile senza dover ricorrere all'uso di pompe? (Si considerino piani di 3 m ). Con che pressione giunge l'acqua ai rubinetti del pianterreno? E ai rubinetti del quarto piano? agina 2

3 30) Un auto con i finestrini perfettamente chiusi, cade in mare e si adagia sul fondo ad una profondità di 10 m. Dovendo liberare eventuali persone intrappolate all interno, che forza sarebbe necessario applicare per aprire una portiera supponendo che questa abbia una superficie di 1 m 2? 31) Un oggetto che ha una massa di 13,0 kg e una densità di 6,4 kg/dm 3, immerso in un liquido è sottoposto ad una spinta di Archimede di 18 N. Calcolare la densità del liquido. Approssimare il risultato alla prima cifra decimale. 32) Calcolare la forza che agisce su 10 cm 2 della nostra testa a causa della pressione atmosferica. 33) Dato un libro di peso 5N, per calcolare la pressione che esso esercita sul piano di un tavolo, occorre conoscere: [A] la densità del libro ; [B] la superficie del piano del tavolo, [C] la superficie di appoggio del libro; [D] il volume del libro. 34) Quale delle seguenti caratteristiche consente ai cammelli di camminare sulla sabbia: [A] avere le zampe molto lunghe; [B] avere le piante dei piedi molto larghe; [C] i cammelli possono camminare solo su deserti pietrosi; [D] Avere molta acqua nella gobba. 35) L'unità di misura della pressione nel S.I. si chiama pascal (a). Quanto vale la pressione di 1 a? [A] 1 N/m 2 ; [B] 1kg/cm 2 ; [C] 1 N x m 2 ; [D] 1 kg/m 2. 36) I raggi dei due pistoni di un torchio idraulico misurano, rispettivamente, 5 cm e 50 cm. qual é il peso che si può sollevare sul pistone maggiore applicando una forza di 100 N su quello minore? [A] 100 N; [B] 1000 N; [C] N; [D] N. 37) Quale delle espressioni tra quelle sotto riportate permette di determinare la pressione esercitata da una colonna di liquido sulla sua base? [A] 9,81 x massa x altezza, [B] densità x altezza ; [C] peso x altezza ; [D] 9,81 x densità x altezza. agina 3

4 38) I due rami di un tubo ad U contengono acqua e mercurio (d=13,6 kg/dm 3 ). Se la colonna d'acqua è alta 136 cm, qual è l'altezza della colonna di mercurio? [A] 0,1 cm ; [B] 1 cm ; [C] 10 cm ; [D] 100 cm ; 39) Quando una sferetta di ferro e una di gomma di uguale volume sono immerse completamente nell'acqua, accade che: [A] solo la sferetta di gomma riceve una spinta verso l'alto; [B] la sferetta di ferro riceve una spinta maggiore; [C] la sferetta di gomma riceve una spinta maggiore; [D] ricevono uguali spinte verso l'alto. 40) La membrana del timpano dell'orecchio è un dischetto avente una superficie di circa 60 mm 2. La forza esercitata su di esso dalla pressione atmosferica è: [A] 6 N; [B] 60 N; [C] 600 N; [D] 6000 N. 41) La densità dell'acqua nel Sistema Internazionale delle unità di misura è 1000 kg/m 3 ; questo significa che: [A] 1 m 3 contiene 1 kg d'acqua; [B] 1m 3 contiene 1000 kg d'acqua; [C] 1dm 3 contiene 1000 kg d'acqua; [D] 1m 3 contiene 1000 g d'acqua. 42) La massa di una quantità di sostanza che occupa un volume di 10 dm 3 ed ha una densità di 5 kg/ dm 3 è: [A] 0,5 kg; [B] 50 kg; [C] 2 kg; [D] 10 kg. agina 4

5 43) La pressione è una grandezza fisica definita come: [A] il prodotto tra una forza e la superficie attraverso la quale agisce, perpendicolarmente a questa; [B] il prodotto tra una forza e la superficie attraverso la quale agisce, parallelamente a questa; [C] il rapporto tra una forza e la superficie attraverso la quale agisce, perpendicolarmente a questa; [D] il rapporto tra una forza e la superficie attraverso la quale agisce, parallelamente a questa. 44) La pressione esercitata da una forza di 2000 N su una superficie di 2 m 2 è di: [A] 0,001 a; [B] 4000 a ; [C] 0,004 a; [D] 1000 a. 45) Nei fluidi la pressione, a parità di altezza, è: [A] la stessa in tutte le direzioni; [B]maggiore dall'alto verso il basso, [C] la stessa in senso verticale; [D] maggiore dal basso verso l'alto. 46) Il grafico cartesiano che rappresenta la legge di Stevino è: h h h h [A] [B] [C] [D] 47) Se 5 kg di ferro e 5 kg di legno vengono immersi completamente nell'acqua, succede che su di essi [A] agiscono uguali spinte di Archimede; [B] il ferro riceve una spinta di Archimede maggiore; [C] il legno riceve una spinta di Archimede maggiore; [D] la forza di Archimede agisce solo sul legno, che riceve di conseguenza una spinta verso l'alto. 48) Quanto vale la pressione nell acqua alla profondità di 12 m? [A] 1,2x10 5 a; [B] 1,2 a ; [C] 120 a; [D] 1,2x10 3 a. agina 5

6 49) Una sferetta di ferro ha un volume doppio di quello di una sferetta di gomma; cosa succede se le immergiamo completamente nell'acqua? [A] La forza di Archimede agisce solo sulla sferetta di gomma, che riceve di conseguenza una spinta verso l'alto; [B] la sferetta di ferro riceve una spinta di Archimede doppia; [C] la sferetta di gomma riceve una spinta di Archimede maggiore; [D]sulle due sferette agiscono uguali spinte di Archimede. 50) Qual è il valore della densità dell acqua nel Sistema Internazionale? 51) Che cosa accade alla densità di un corpo portandolo dalla terra alla luna? 52) Due litri di un certo liquido hanno una massa di 1,5 kg; qual è la densità di questo liquido? 53) A che cosa corrisponde la pressione di un ascal? 54) Nel dispositivo in figura si applica una variazione di pressione pari a = a nel punto A; quale sarà il valore della variazione di pressione nel punto B? agina 6

7 55) I tre recipienti A, B, C della figura contengono liquido dello stesso tipo e allo stesso livello; sapendo che il i tre recipienti hanno il fondo di diversa superficie, dire, spiegando la risposta data a) in quale dei tre la forza premente sul fondo è maggiore; b) In quale la pressione sul fondo è maggiore; A B C 56) I tre recipienti della figura contengono liquido dello stesso tipo e allo stesso livello; sapendo che il fondo dei tre recipienti ha la stessa superficie, dire, spiegando la risposta data a) in quale dei tre la forza premente sul fondo è maggiore? b) In quale la pressione sul fondo è maggiore? 57) Qual è il valore della pressione atmosferica al livello del mare? 58) La membrana del timpano dell orecchio è un dischetto che ha una superficie di circa 60 mm 2 ; quale forza dovuta alla pressione atmosferica agisce su di esso? agina 7

8 59) Quale e perché, tra le seguenti coppie gli oggetti raffigurati, subisce la spinta di Archimede maggiore? Ferro Sughero 57) I due oggetti di acciaio sotto riportati hanno la stessa massa, quale dei due sposta la quantità d acqua maggiore? Quale subisce la spinta di Archimede maggiore e perché? ACCIAIO CAVITA ACCIAIO agina 8