ESAMI DEL PRECORSO DI FISICA CORSO A 13 OTTOBRE 2006

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1 CORSO A 13 OTTOBRE 2006 Esercizio 1 - Ad una valigia di massa 6 Kg appoggiata su un piano xy privo di attrito vengono applicate contemporaneamente due forze costanti parallele al piano. La prima ha modulo 24 N e forma un angolo di +60 gradi rispetto all'asse positivo delle x mentre la seconda ha modulo 12 N e forma un angolo di +30 gradi rispetto all'asse positivo delle y. Calcolare: 1) la direzione lungo cui si muove la valigia, 2) l'accelerazione (in modulo, direzione e verso) del suo moto, 3) lo spazio percorso in 10 s e la velocita' raggiunta, 4) la variazione di energia cinetica, 5) Quale terza forza bisognerebbe applicare alla valigia per farla muovere con velocita' costante. Esercizio 2 - Un automobile di massa m = 900 kg, inizialmente al suolo, viene caricata sul pianale di un carro attrezzi mediante una fune verticale a cui è applicata la forza costante di modulo F = 10 4 N. Determinare: a) l accelerazione impressa all automobile, b) l intervallo di tempo necessario per sollevare l automobile di 1,5 m. Esercizio 3 Un cassone di massa 120 Kg, inizialmente fermo, è trascinato lungo un piano orizzontale da una forza di 500 N inclinata di 30 gradi rispetto all orizzontale. Se il coefficiente di attrito vale f = 0.05, calcolate l accelerazione esercitata sulla cassa e la sua velocità dopo 3 secondi.

2 CORSO B 13 OTTOBRE 2006 Esercizio 1 - Ad una valigia di massa 5 Kg appoggiata su un piano xy privo di attrito vengono applicate contemporaneamente due forze costanti parallele al piano. La prima ha modulo 20 N e forma un angolo di +30 gradi rispetto all'asse positivo delle y mentre la seconda ha modulo 10 N e forma un angolo di +60 gradi rispetto all'asse positivo delle x. Calcolare: 1) la direzione lungo cui si muove la valigia, 2) l'accelerazione (in modulo, direzione e verso) del suo moto, 3) lo spazio percorso in 10 s e la velocita' raggiunta, 4) la variazione di energia cinetica, 5) Quale terza forza bisognerebbe applicare alla valigia per farla rimanere ferma. Esercizio 2 Una persona di massa 80 Kg scivola lungo un pendio lungo 12 m che forma un angolo di 30 gradi con il piano orizzontale. Se metà dell energia meccanica viene dissipata per attrito, con quale velocità (in Km/h) questa persona raggiunge il piano orizzontale? Esercizio 3 Una persona trascina un baule di massa 40 Kg su un pavimento. Se il coefficiente di attrito è 0,4 quale potenza deve utilizzare questa persona per spostare il baule alla velocità costante di 4 m/s?

3 30 NOVEMBRE 2006 A1 Un disco di massa 10 kg si trova su una pista di ghiaccio priva di attrito. Viene messo in movimento da una forza F 1 di modulo 10 N, la cui direzione forma un angolo di 60 con l asse delle x. a) quale forza costante F 2 che forma un angolo di 30 con l asse delle x bisogna applicare al disco insieme a F 1 per farlo muovere a 45 rispetto all asse delle x b) Qual è l accelerazione del corpo in modulo, direzione e verso? Qual è la direzione del moto? c) Qual è lo spazio percorso in 5 secondi? d) Qual è la variazione di energia cinetica dopo 5 secondi? e) Che terza forza F 3 bisogna applicare al disco per fermarlo? A2 - Una boccia di massa 1 kg viene lanciata verso l alto ad un altezza h. Se ricade a terra con una velocità di 40 km/h ed ha perso, nella caduta, per attrito con l aria un energia pari a 50 J, quanto vale h? A3 - Una locomotiva mantiene in moto uniforme con v = 20 m/s un treno merci di massa 300 tonnellate. Se il coefficiente di attrito con i binari è µ = 0.003, qual è la potenza che deve sviluppare la locomotiva?

4 Corso di Laurea in Scienze Biologiche Esame del corso propedeutico di Fisica (2 febbraio 2007) 1) Un blocco di massa 6 kg si muove su una superficie priva di attrito. Inizialmente esso si muove con velocità costante v 0 (modulo 1m/s) lungo l asse x (come mostrato in figura). Vengono applicate due forze costanti dirette come mostrato in figura. La forza F 1 fornisce in modulo un accelerazione a 1 di 2 m/s 2 lungo l asse x, mentre la forza F 2, di modulo 24 N, forma un angolo di -30 gradi con l asse x. Calcolare a) accelerazione e forze risultanti (modulo direzione e verso) b) la direzione del moto che ne risulta c) dopo 10 s qual è l energia cinetica del blocco? Qual è lo spazio percorso? y F 1 V 0 F 2 x 2) Un blocco cubico di lato 2 cm e densità 5 g/cm 3 scende lungo un pendio che forma un angolo di 30 con l orizzontale. Nella discesa perde il 20 % della sua energia meccanica per attrito. Qual è la sua velocità in km/h dopo aver percorso 100 m? 3) Un vaso di massa 10 kg cade dal tetto di un grattacielo. Dopo che esso ha percorso 2 m, sempre dalla stessa posizione, cade un secondo vaso identico al primo in dimensioni e massa. A quale distanza si trovano i due vasi 10 s dopo l inizio della caduta del secondo vaso?

5 CORSO A 16 MARZO 2007 A1- Due Forze F1( di modulo 20.4 N) ed F2( di modulo 32.0 N) agiscono con le direzioni e i versi mostrate in figura su un oggetto di 30 kg sulla superficie priva di attrito di un tavolo. Calcolare: a) la forza risultante agente sull oggetto( in modulo, direzione e verso), b) l accelerazione impressa all oggetto c) la terza forza ( in modulo direzione e verso) che bisognerebbe applicare per far si che l oggetto non si muova. y FF F 2 120º F 1 x A2- Un autovettura si muove in direzione rettilinea alla velocità costante di 120 km/h. In seguito ad una frenata l autovettura rallenta con decelerazione costante di - 2 m/s 2. Calcolare: 1. la velocità dopo 5 secondi, 2. lo spazio percorso in 5 secondi, 3. il tempo per rallentare a 50 km/ h 4. il tempo di arresto 5. la velocità dopo aver percorso 30 m A2 Calcolate l energia dissipata per attrito e il coefficiente di attrito di un corpo di massa 20 Kg che scivola per 6 m lungo un piano inclinato (che forma un angolo di 30 gradi rispetto al piano orizzontale) se parte da fermo e la sua velocità finale è di 15 km/h.

6 CORSI A e B 30 MARZO 2007 A1- Due Forze F 1 (di modulo, direzione e verso incogniti) ed F 2 (di modulo 30,0 N, direzione e verso come in figura) agiscono su un oggetto di massa 30 kg sulla superficie priva di attrito di un tavolo. La forza risultante ha modulo 40 N, direzione e verso come in figura. Calcolare: a) la forza F 1 agente sull oggetto (in modulo, direzione e verso), dandone anche la rappresentazione grafica. b) l accelerazione impressa all oggetto (in modulo, direzione e verso) c) la terza forza (in modulo, direzione e verso) che bisognerebbe applicare per far sì che l oggetto non si muova. y FF F 2 60º F R x A2 - Un treno, fermo ad una stazione, parte con un accelerazione costante di 1 m/s 2. Un passeggero in ritardo, che corre ad una velocità costante di 4 m/s, si trova a 5 metri dalla porta del treno quando esso parte. Riuscirà a prendere il treno? A3 - Una pallina di massa 500 g viene lanciata verso l alto fino all altezza h. Se ricade a terra con una velocità di 2.5 m/s ed ha perso, nella caduta, per attrito con l aria un energia pari a 30 J, quanto vale h? SCRIVERE CHIARAMENTE, GIUSTIFICANDO BREVEMENTE IL PROCEDIMENTO SOSTITUIRE I VALORI NUMERICI ALLA FINE RICORDARE DI SCRIVERE LE UNITA DI MISURA

7 CORSI A e B 19 luglio 2007 A1- Un disco di massa 2 kg si trova su una pista di ghiaccio priva di attrito. Viene messo in movimento da una forza F 1 di modulo 20 N, la cui direzione forma un angolo di 60 con l asse delle x. a) quale forza costante F 2 che forma un angolo di 30 con l asse delle x bisogna applicare al disco insieme a F 1 per farlo muovere a 45 rispetto all asse delle x b) Qual è l accelerazione del corpo in modulo, direzione e verso? Qual è la direzione del moto? c) Qual è lo spazio percorso in 5 secondi? d) Qual è la variazione di energia cinetica dopo 5 secondi? A2 Due corpi si muovono di moto uniformemente accelerato sulla medesima retta uno incontro all altro. Per entrambi l accelerazione ha modulo a=2 m/s 2. Il corpo A transita in O Con velocita 1.5 m/s e nello stesso istante il corpo B transita con velocita 2.5 m/s nel punto O distante 10 m da O. Calcolare dopo quanto tempo e a quale distanza da O i due corpi si incontrano. A3 Un automobile di massa 1.2 t percorre una salita di lunghezza 500m con un inclinazione di 8º rispetto all orizzontale. All inizio della salita la velocita dell auto e di 70 km/h e alla fine e di 50 km/h. Calcolare la forza F impiegata dal motore (assumendola costante) conoscendo il valore della forza di attrito di 350 N. SCRIVERE CHIARAMENTE, GIUSTIFICANDO BREVEMENTE IL PROCEDIMENTO SOSTITUIRE I VALORI NUMERICI ALLA FINE RICORDARE DI SCRIVERE LE UNITA DI MISURA