Compiti per le vacanze Per non dimenticare le cose studiate e imparare qualche cosa di nuovo!!

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1 a.s. 2014/2015 classe1 C Compiti per le vacanze Per non dimenticare le cose studiate e imparare qualche cosa di nuovo!! Prof.ssa F. BARBIN FISICA (lavori per tutti): Testo: S.Fabbri M.Masini, Phoenomena LS 2.0, vol. U, SEI Attività di ricerca: (per tutti gli allievi) Ripassare le unità 1,2,3,4,6 del libro di testo e il materiale archiviato nella sezione didattica del registro elettronico. Ricercare informazioni attraverso articoli di giornale, siti web istituzionali (come quelli delle università), libri di divulgazione scientifica e/o saggi e immagini relativi ai colori: caratteristiche fisiche, applicazioni e loro influenza nell arte e nella vita di tutti i giorni. Realizzate semplici diapositive, relative ai contenuti trovati, utilizzando un software di presentazione. Esercizi generali e riassuntivi 1) a: Nel S.I. sono definite le grandezze fisiche derivate; di cosa si tratta? b: Elenca 4 grandezze fisiche derivate riportando il nome, il simbolo e la loro unità di misura. c: La lunghezza del fiume Nilo m; esprimi questo valore nell unità di misura più appropriata. Riesprimilo utilizzando le potenze di 10 e stabilisci il suo ordine di grandezza. 2) a: Quale significato assume il risultato della divisione tra grandezze omogenee? b: In una classe di 26 allievi, 3 sono ragazze; quali sono le percentuali di ragazzi e di ragazze nella classe? c: Quale percentuale è il numero totale degli allievi rispetto al numero delle ragazze? Data la resistenza R = (0,72 ± 0,01) 0, ottenuta da una lettura nell apposito strumento, quale delle seguenti affermazioni è corretta? 3) A che cosa serve l incertezza? a) A quantificare l inevitabile approssimazione nell individuare il valore di una grandezza. b) A quantificare la precisione ottenuta nella effettuazione di una misurazione c) A quantificare con esattezza di quanto la lettura si discosta dal valore effettivo della grandezza d) A quantificare il numero di volte che va ripetuta una misurazione per evitare di commettere un errore 4) a: Definisci la classe di uno strumento. b: Individua sugli strumenti disegnati a fianco il fondo scala, la sensibilità la classe, l'unità di misura e determina l errore strumentale che si commetterebbe utilizzandoli. c: Come deve variare la classe dello strumento affinché questo risulti più preciso? 5) a: Definisci l'errore casuale. b: Calcola il valore medio, l incertezza strumentale, la semidispersione massima e l errore assoluto del seguente insieme di misure: 6,38 6,45 6,42 6,44 6,43 6,46 6,38 6,42 c: Quale significato assume il valore medio? Quanto vale l intervallo di fiducia? 6) La sensibilità dello strumento con cui è stata effettuata la misurazione è 0,01 cm. Quanto vale l errore di sensibilità? 7) L errore relativo è: a) il rapporto tra il valore della grandezza e l incertezza b) la somma algebrica tra il valore della grandezza e l incertezza c) il prodotto tra l incertezza e il valore della grandezza d) il rapporto tra l incertezza e il valore della grandezza 8) Date le misure L = (2,50 ± 0,01) m e t = (500 ± 2) s, possiamo affermare che: a) la meno precisa tra le due è la misura L b) la meno precisa tra le due è la misura t c) la precisione delle due misure è la stessa d) dato che L si riferisce a lunghezze e t a intervalli di tempo, non ha senso confrontarle fra loro

2 9) Sapendo che la base di un triangolo è b (15+1) cm e l altezza è h = (12±1) cm, calcola l area del triangolo con il relativo errore assoluto. 10) Se il lato di un quadrato è L = ( ,1) m, allora la sua area è data da: S = (4156±2,5)m 2 S = (156,3±2,6)m 2 S = (l60±10)m 2 S = (156±3)m 2 11) Un pannello di polistirolo, di forma rettangolare, presenta le seguenti misure, ottenute con una riga millimetrata: a = (56,0±0,1) cm e b = (85,0±0.l) cm. Determinate l area della superficie del pannello. Supponendo che il polistirolo abbia uno spessore di (2,0 ± 0,1) cm, calcolate il volume del pannello. 12) Calcolate il volume di un cubo, il cui spigolo misura (25,2 ± 0,2) cm. Rivedi e svolgi, se non fatti, i test e i problemi relativi alle unita didattiche: 3 (pag.62), 4 (pag.83) e 6 (pag.124)

3 Esercizi per il recupero Esercizi obbligatori per gli allievi con debito/lettera Unità 1 Misure ed errori Dopo aver esaminato le figure qui riportate completa la tabella: a) b) sensibilità (incertezza) valore della grandezza risultato della misura (scrittura) errore relativo errore relativo percentuale figura a. figura b... Sono noti i risultati di tre misurazioni: V = (12,5 ± 0,1) m 3 T = (0,75 ± 0,01) s M = (100 ± 1) g a) Determina i rispettivi errori relativi ed errori relativi percentuali. b) Disponi le misure in ordine decrescente di precisione. Quindi, calcola: c) l incertezza di una misurazione il cui errore relativo è pari a 0,02, sapendo che il valore della grandezza è 45,0 cm; d) il valore della grandezza, sapendo che l errore relativo è 0,02 e l incertezza è 0,5 s. Unità 2 Propagazione degli errori È data la seguente serie di misure in secondi: 48,5 45,3 49,0 45,7 46,2 45,4 47,8 46,9 Determina: a) il valore medio; b) l errore massimo; c) la scrittura della misura. Il lato di un quadrato misura (4,25 ± 0,05) cm. Determina la misura completa (comprensiva di incertezza opportunamente arrotondata): a) del perimetro; b) dell area; c) del volume del parallelepipedo avente come base il quadrato e altezza (1,53 ± 0,01) cm.

4 Unità 3 Forze e loro misurazione Sapendo che due grandezze X e Y sono direttamente proporzionali nel caso in cui: se X diventa il quadruplo, allora Y diventa se X diventa un quinto, allora Y diventa prendi in esame la seguente tabella, in cui X e Y sono grandezze legate da una proporzionalità diretta: X Y 6 1,2 3,6 30 Soddisfa le seguenti richieste: a) completa le caselle vuote;... b) trova la costante K = e scrivi la relazione che lega le due grandezze: Y =.;... c) rappresenta in un piano cartesiano il grafico corrispondente alla relazione fra X e Y; d) completa (basandoti esclusivamente sul grafico tracciato) le caselle vuote per gli ulteriori valori: X Y ,4 Una molla A di costante elastica K = 75 N/m è passata dalla lunghezza di 69 cm a quella di 76 cm: a) determina la forza applicata. Quindi, considerando la tabella relativa sempre alla molla A molla A F (N) L (cm) soddisfa le richieste che seguono: a) completa le caselle vuote; b) rappresenta la relazione forza-allungamento della molla A nel piano cartesiano (F, L); c) aggiungi nello stesso piano (senza effettuare calcoli) la retta relativa a una molla B meno rigida, motivando la scelta. Unità 4 Vettori ed equilibrio Esercizi pag. 79 n. 7, 10, 11 Pag. 80 n. 14, 15

5 Pag. 83 n. 36, 37, 39 a) Sapendo che l unità di misura è u = 5 N, individua il modulo del vettore rappresentato in figura a. b) Disegna una forza che equilibri il punto materiale P, indicandone modulo, direzione e verso. c) Riferendoti alla figura b, disegna il vettore somma e determinane graficamente il modulo. d) Nell ipotesi che i vettori della figura b siano perpendicolari, calcola il modulo del vettore somma. a) b) Un corpo di peso pari a 60 N è appoggiato su un piano inclinato di altezza 45 cm e lunghezza 135 cm. a) Quanto vale la forza equilibrante? b) Se la forza equilibrante vale invece 30 N, qual è la forza peso che riesce a equilibrare? c) Che cosa succede nel primo caso, se l altezza diventa 22,5 cm? d) Che cosa avviene invece nel secondo caso, se la lunghezza diventa 54 cm? Unità 6 Fluidi Un cubo di materiale omogeneo e di lato 15 cm esercita, a causa del proprio peso, una pressione uguale a Pa sulla superficie d appoggio. Determina: a) a) la forza peso che agisce perpendicolarmente alla superficie; b) b) la densità del materiale di cui è fatto il cubo. c) Sul pistone di un torchio idraulico, la cui base ha una superficie di 36 cm 2, agisce una forza di 50 N; calcola: d) c) la superficie del secondo pistone, sapendo che viene equilibrata una forza di 135 N. Una pallina di raggio 2 cm viene immersa nella benzina, che ha densità 0, kg/m 3. Determina: a) la spinta che la pallina riceve verso l alto; b) la pressione esercitata dalla benzina sulla pallina se questa fosse immersa a una profondità di 1,165 m; c) la pressione a una profondità pari a 1/4 di quella precedente.