COMPITI VACANZE DI FISICA CLASSE I

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1 COMPITI VACANZE DI FISICA CLASSE I Le gr andezze fisi che: not azione scientif ica, ordine di grandezza, equi val enze, f orm ule invers e 1. Determina la notazione scientifica dei seguenti numeri: 0,04 0, , , miliardo. Esegui le seguenti equivalenze, dopo aver espresso le grandezze in notazione scientifica: 0km m 0,1 m m 7,1cm m 6,s ns 0m km 15cg g 1,5ms s 100m cm 0,kg hg 0,1mg g h 0 min s 1g t. Trasforma nel S.I. le seguenti misure e indicane il rispettivo ordine di grandezza: 6 Misura Km 8700mg 1000 m 1ms Misura in notazione scientifica Misura nel S.I. Ordine di grandezza 4. Un contenitore a forma di parallelepipedo rettangolo ha le dimensioni di 40,0cm, 0,00m e 0,0cm. Calcolare il volume in m, cm, mm. 5. Quanti picosecondi ci sono in un minuto? Quanti secondi ci sono in tre giorni? Le masse del Sole e della Terra sono rispettivamente 1,98 10 kg e 5,98 10 kg. Qual è l ordine di grandezza del loro rapporto? 7. Date le seguenti leggi fisiche, ricava le grandezze a fianco indicate: s 1 a) v s=...; t=... b) s gt g=...; t=... t q1 q c) F k k=... ; r=... d) v v at 0 s 0 =...; t=... r 8. Il raggio di una sferetta di acciaio (la cui densità è 7800 kg/m ) misura 1,5cm. Qual è la massa della sferetta? 9. Perché 1g/cm corrisponde a 1000kg/m? Elaborazi one dei dati spe rim entali: errori nell e m i sure dirette e indi rett e 1. Due sperimentatori, adoperando un cronometro che permette di apprezzare 1/10 di secondo, trovano come misura del periodo di oscillazione di un pendolo 1,1s, 1,s e 1,14s. Sono attendibili tutte e tre le misure? Se no quale misura è più attendibile? Spiega perché.. I risultati di una misura, realizzati con uno strumento di sensibilità pari a 0,1mm e

2 determinati con la calcolatrice, sono i seguenti: media = 5,64mm, semidispersione = 0,175mm. Scrivi correttamente il risultato della misura.. Tre misurazioni di lunghezza hanno dato i seguenti risultati: 00 4cm; cm; 45 1 cm. Quale delle tre misure è più precisa? Motivare la risposta. 4. La misura di una massa è 05 4g. Se la stessa misura è espressa in milligrammi quanto vale l errore assoluto? Viene alterato l errore percentuale cambiando l unità di misura? E quello relativo? 5. Supponi di aver effettuato 7 volte la misura del periodo di oscillazione di un pendolo con un cronometro al centesimo di secondo e di aver ottenuto i risultati riportati in tabella: frequenza periodo(s) frequenza Periodo(s) 1 0,66 0,71 0,68 5 0,7 0,69 5 0,74 0,70 6 0,75 Determina il valore medio della misura del periodo, l errore assoluto, l errore relativo e l errore percentuale. Leggi di propagazione degli errori 6. Per determinare il volume di un corpo di forma irregolare lo si immerge in un recipiente cilindrico pieno di acqua avente la sezione di 15,6 0,cm. Tenendo presente che il livello dell acqua si innalza di 1,4 0,1cm, esprimere la misura del volume del corpo con l indicazione dell errore. (Suggerimento: volume corpo= variazione volume acqua). 7. Le misure della lunghezza e della larghezza di un tavolo rettangolare sono 1,6m e 0,9m con l errore del %. Calcolare l errore assoluto di ciascuna misura. Calcolare la misura del perimetro e dell area con l errore assoluto. 5,0 0,1 m; 1,44 0,06m 8. Le misurazioni delle dimensioni di un corpo, avente la forma di un parallelepipedo rettangolo, hanno dato i seguenti risultati: 4,50 0,05mm; 1,70 0,05mm; 16,85 0, 05mm Calcola il volume del corpo con l errore assoluto. Relazioni fra grandezze fisiche 1 Scrivi la relazione esistente fra le seguenti coppie di grandezze e la corrispondente legge matematica: Circonferenza e raggio di un cerchio. Base b e altezza h di un rettangolo di area fissata 0m Velocità media v e tempo t di un atleta che percorre un tratto di 100m Diagonale e lato di un quadrato Area e raggio di un cerchio La tabella seguente riporta il volume e la massa di quantità variabili di alcol. Scrivi la legge matematica che lega la massa m e il volume V; traccia il grafico. Cosa rappresenta la costante di proporzionalità della relazione da un punto di vista grafico e fisico? Determina dal grafico la massa di alcol che occupa il volume di,5cm

3 (interpolazione). Determina infine, prolungando il grafico, la massa di alcol che corrisponde a un volume di 45 cm (estrapolazione). VOLUME (cm ) MASSA (g) 5 4,0 10 8,0 15 1,0 0 16,0 5 0,0 Con uno stesso volume di liquido, pari a 50 cm, riempiamo alcuni recipienti cilindrici di diametro variabile. Il liquido raggiunge ogni volta un altezza diversa. Compila la seguente tabella relativa all esempio descritto. Qual è la legge che esprime la relazione fra A e h? Fai la rappresentazione grafica. Area di base A (cm ) Altezza liquido h (cm) 10 5, Ho corso per km e ho consumato 180kcal. Quanto consumo quando corro per 6km? 5 La relazione fra le grandezze x e y è descritta dal grafico seguente. Y 9 X 1 Di che tipo di relazione si tratta? Quanto vale il rapporto (costante) fra un aumento di x e il corrispondente aumento di y? Scrivi la legge che esprime la relazione. Vettori 1. Il vettore a punta nel verso positivo dell asse y e ha un modulo di 1 unità. Il vettore b ha modulo pari a 1/ di quello di a e punta nel verso negativo dell asse x. Rappresenta graficamente i vettori a b, b a, a b e calcolane il modulo. Esprimi direzione e verso del vettore a b.. Un aereo si muove in direzione Est 0 Sud. Se la componente dello spostamento in direzione Est è 10Km quanto vale il modulo del suo spostamento? E la componente dello spostamento in direzione Sud?. Un battello che collega le località di un lago, parte dalla città A, raggiunge B spostandosi di 1Km in direzione Nord 45 Est, prosegue a Nord per 10Km fino a C, e da qui raggiunge D che si trova,5km a Ovest. Rappresenta graficamente la situazione e calcola il modulo dello spostamento risultante tra A e D. 4. Due forze, applicate nello stesso punto, di modulo F 1 60N e F 0N formano un angolo di 60. Dopo aver disegnato le forze in scala in un opportuno sistema di

4 riferimento, calcola il modulo della loro risultante (applica il metodo delle componenti cartesiane). Disegna poi una terza forza tale che F F F 0. Equilibrio dei corpi solidi 1. Ad un anello sono applicate due forze che formano un angolo di 45, l una di intensità N e l altra di 4N. Perché l anello non è in equilibrio? Rappresenta graficamente i vettori e determina direzione, verso e intensità dell equilibrante.. Una lampada di massa,5kg è appesa attraverso un filo ad una trave di legno. Quali forze agiscono sulla lampada e qual è la loro intensità? Rappresentale con un disegno. Se il filo ha una costante elastica di 500N/m, di quanti mm si allunga sotto il peso della lampada?. Una molla di acciaio di costante elastica 500N/m viene compressa da una forza di 150N. Se inizialmente la molla era lunga 0,58m, qual è la sua lunghezza finale? 4. Una scatola di,0 kg è poggiata sul piano di un tavolo. Viene spinta con una forza parallela al piano. La scatola comincia a muoversi quando la forza vale 0N. Fai un disegno per illustrare le forze agenti. Qual è il coefficiente di attrito statico? Se poggiamo sulla scatola un altra della stessa massa, qual è il coefficiente di attrito statico? 5. Per tenere in equilibrio una scatola di cioccolatini su un piano inclinato liscio lungo 50,0cm e alto,5cm occorre una forza di,97n. Rappresenta le forze agenti. Ricava il peso della scatola. 6. Un corpo del peso di 9,0N, è posto su un piano inclinato liscio lungo 40cm e alto 0cm; a esso è applicata una forza di 4,0N, parallela la piano, e diretta verso l alto. Stabilisci se il corpo resta in equilibrio. 7. Un blocco è appoggiato su un piano inclinato di 0 0. Il blocco è mantenuto in equilibrio dalla forza di attrito statico avente modulo di 0N. Rappresenta le forze agenti. Qual è il peso del blocco? Qual è la componente del peso perpendicolare al piano inclinato? Quanto vale il coefficiente di attrito statico? 8. Si vuole sollevare di,0m un oggetto che pesa 15N. La forza a disposizione è di poco superiore a,0n. Che lunghezza deve avere il piano inclinato su cui si effettua il trasporto? Quanto vale la reazione vincolare del piano? [10m] 9. Una coppia di forze, ognuna di valore 50,0N, è applicata agli estremi di un asta lunga 80,0cm, vincolata nel centro. Quanto vale il momento della coppia se le forze sono applicate perpendicolarmente all asta? E se sono applicate a 60 rispetto all asta? Fai un disegno e individua il braccio della forza in ciascun caso. [40Nm; 5Nm] 10. Ad una ruota di raggio 0,40m, vincolata al centro, viene applicata una forza di 0N in direzione perpendicolare a quella radiale. Oltre a tale forza, quale altra forza agisce sulla ruota? Quanto vale la risultante delle forze agenti? La ruota è in equilibrio? Spiega. Calcola il momento di rotazione della forza che agisce sulla ruota. [La reazione del vincolo; no; 8,0Nm] 11. Ad un estremità di un asta lunga 1,0m, che può ruotare attorno ad un asse passante per il suo centro, inizialmente in equilibrio in posizione orizzontale, viene appeso un corpo di,7n. Che forza deve essere applicata ad un gancio, che si trova alla distanza di 0cm dal centro dalla parte opposta, per mantenere l'asta in equilibrio? [4,5N] 1

5 1. Verifica che l asta in figura non è in equilibrio. Dove devo mettere un peso di 0N per equilibrare l asta? [A 10cm del fulcro a destra]