PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO

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1 PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO PROF.SSA Elisa GENTILE MATERIA: FISICA CLASSE: 1 F a.s OBIETTIVI MINIMI: q Essere in grado di risolvere una equivalenza di vario tipo, lunghezza, area, volume, massa, tempo (anche con multipli e sottomultipli) q Essere in grado di eseguire equivalenze con la densità q Essere in grado di operare con le grandezze e sapere riconoscere le grandezze fondamentali da quelle derivate q Saper esprimere le grandezze in notazione esponenziale q Saper individuare e classificare gli errori di misura q Essere in grado di calcolare i vari tipi di errore q Saper esprimere in modo corretto una misura con il relativo errore q Saper calcolare perimetri aree e volumi con i relativi errori q Essere in grado di stabilire la relazione fra due grandezze teoriche o misurate in laboratorio q Essere in grado di rappresentare sul piano cartesiano i punti corrispondenti ad una coppia di misure con il relativo errore q Saper rappresentare la proporzionalità diretta fra due grandezze e calcolare la pendenza del grafico q Saper rappresentare la proporzionalità diretta, inversa, quadratica diretta e inversa q Saper operare con i vettori dal punto di vista grafico. q Saper scomporre i vettori nelle loro componenti e saperle determinare con l uso della calcolatrice mediante le funzioni sinα, cosα. q Saper operare con i vettori nel piano cartesiano q Saper determinare la risultante di più vettori con l ausilio delle componenti. q Essere in grado di individuare i tipi di forze agenti su un corpo e rappresentarle come vettori q Saper studiare l equilibrio di un punto materiale su un piano inclinato LAVORI ESTIVI: Ripassare tutti gli argomenti svolti durante l anno, facendo riferimento al libro di testo. Produrre uno schema per ciascun modulo in cui indicare i concetti fondamentali, le definizioni, le formule. Svolgere gli esercizi, su un quaderno apposito, che sarà consegnato in occasione della prova scritta. Si raccomanda ordine nello svolgimento degli esercizi. Buon lavoro EG

2 ESERCIZI DA SVOLGERE: Cifre significative: 1. Per ogni numero riportato individuare le cifre significative e sottolinearle. a b c d e f. 0 g h i j k Approssimare i numeri seguenti a 2 e 4 Cifre Significative. a b c d e f. 0 g h i j k La notazione scientifica e le equivalenze. Scrivi in notazione scientifica i valori seguenti. 0, m = m = 0, m = m = m = m = 0, m = m = 4. Converti in metri le seguenti misure di lunghezza scrivendo il risultato in notazione scientifica. 0, nm = 0, µm = 1, mm = 1, dm = dam = 1, 10-8 km = 1, Mm = 1, Gm = 1, m = 1, m = PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

3 5. Converti in metri quadrati le seguenti misure di superficie. Scrivi il risultato in notazione scientifica. 0,00554 x 10-8 Mm 2 = 0,00556 x10-15 Gm 2 = 0,00555 cm 2 = 0,55 x 10 4 mm 2 = 552 km 2 = 6. Converti in metri cubi le seguenti misure di volume. Scrivi il risultato in notazione scientifica. 0,00644 x 10 8 mm = 0,00666 x nm = 0,00655 mm = 0,6 cm = 622 x km = x Mm = 7. Converti le seguenti misure di DENSITA. Scrivi il risultato in notazione scientifica g/cm = kg/m 1,25 kg/dm = g/cm 1600 kg/m = g/cm 8800 kg/m = kg/dm Operazioni tra grandezze 8. ESEGUI LE SEGUENTI OPERAZIONI: 18,2 ml + 97,0 ml = (S: 115,2 ml) 47,75 cm + 2,81 cm = (S:50,56 cm ) 58,6 cm + 1,72 cm = 27,4 cm - 7,0005 cm = 6,58 m : 20,4 s = (S: 1,79 m/s) 142 cm 2,1 cm = (S:, cm 2 ) π 2,1 cm= (S:6,6 cm) 9. PROBLEMI 9.1. Con un litro di latte, quante tazzine da 0,25 dl si possono riempire? Quanti cucchiai da 10 ml? 9.2. Il circuito di un velodromo misura 75 hm. Quanti Km ha percorso una bici dopo 15 giri? 9.. La massa dell Universo è di circa kg. La massa della nostra galassia è invece di 2,9x10 41 kg mentre quella del nostro Sole e di 1,99x10 0 kg. Calcola di quante galassie è formato l Universo e di quante stelle, come il nostro Sole, è formata la nostra galassia. Scrivi i risultati in notazione scientifica con 4 cifre significative La stella a noi più vicina è la stella a nella costellazione del centauro che dista 4,5 anni luce. A quale distanza in metri corrisponde tale valore? (la luce percorre poco meno di 00'000 km ogni secondo). Scrivi il risultato in notazione scientifica utilizzando 4 cifre significative La superficie totale degli Stati Uniti d America è km 2, mentre quella dell Italia è circa 0100 km 2. Utilizzando la notazione scientifica calcola il rapporto tra le due aree La quantità totale di acqua contenuta negli oceani è stimata essere circa 1, kg. Il calcio disciolto nell acqua di mare corrisponde allo 0,040% della massa di acqua. Quanti kilogrammi di calcio sono disciolti in totale negli oceani? Quanti grammi di calcio sono contenuti in un secchiello riempito con,0 kg di acqua di mare? [5, kg; 1,2 g] Le misure di grandezze: 10. la sensibilità di uno strumento Una lunghezza è stata misurata usando tre strumenti diversi e ottenendo i seguenti valori: PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

4 0,400 m; 4 cm; 40 mm. Qual è la misura eseguita con lo strumento di maggiore sensibilità? Perché? (la prima) Il quadrante di un cronometro mostra tra 0 secondi e 1 secondo le suddivisioni in figura. Qual è la sensibilità dello strumento? (0,2 secondi) 10.. Suddividendo la scala di un termometro tra 0 C e 100 C in 200 parti, quale sensibilità acquisterà lo strumento? (0,5 C) Nella figura sono riportate due bilance; la prima analogica, la seconda digitale. a- quale delle due è più sensibile? b- scrivi la misura rilevata da ciascuna bilancia c- individua la misura più precisa ( 740 ± 20 ) kg ( 25 ± 5 ) g Le misure di grandezze: la portata di uno strumento 11. Indicare la portata e la sensibilità degli strumenti sottostanti PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

5 IIS Majorana - Moncalieri Errori 12. PROBLEMI La lunghezza di un tavolo è cm(100,0 ± 0,2) mentre la larghezza è cm(40,0 ± 0,2). Calcola l errore relativo dell area ed esprimere la misura dell area in m2 2 ( 0,007; (0,400±0,00)m ) Per trovare il volume di un cubo se ne misura lo spigolo ottenendo l = ( 2,00 m ± 0,02 cm). Si calcoli il volume con la sua incertezza (8,0 ± 0,2) cm 12.. Un uomo vuole misurare il peso dei vestiti che indossa. Sale su una bilancia vestito e legge 9,1 kg, poi sale completamente nudo e legge 91,2 kg. Qual è la massa dei vestiti? Kg ( 1,9 ± 0,2) Date le due seguenti misure t = ( 0,095 ± 0,01)s e L = ( 2,5 ± 0,1) cm calcola i rispettivi errori relativi ( 0,0105 ; 0,00426 ) Calcola gli errori relativi delle seguenti misure 2 v = ( 112 ± 4) km/h ; a = ( 9,81 ± 0,01)m/s ; t = ( 6,8 ± 0,2) C (0,0571 ; 0,00102 ; 0,0054) Determina, motivando la risposta la più precisa delle seguenti misure: A = ( 100 ± 5)g ; B=( 50 ± 2)g ; C = ( 40 ± 1)g ; D = ( 8,0 ± 0,5)g (C) Si sa che l errore relativo di una misura è pari a 0,02. Se si tratta di una misura diretta e il valore della grandezza è 250 cm, quanto vale l errore di sensibilità dello strumento? ( 5 cm ) L errore relativo di una misura è pari a 0, Trova l errore assoluto e scrivi la misura sapendo che il valore della grandezza è 80,0 kg (0,5 kg) La misura di un tempo è 80 s con un errore percentuale pari al 5%. Trova il valore massimo e il valore minimo del tempo stimato. Calcola l errore assoluto ( 84 s ; 76 s ; 4 s ) Trova il perimetro di una stanza rettangolare di lati 4,7,m e 5,29 m : Trova anche l errore relativo sul risultato. Trova poi anche l area con errore relativo% 2 [ ( 19,2 ± 0,04)m 0,21 % ( 2,1 ± 0,1) m 0,42 % ] Quale misura leggi dallo strumento della figura? ( spiega i passaggi) Misura = ( ±.) N Calcola poi l errore relativo (4,8±0,4)N; 0,08 Leggi di proporzionalità Esercizio 1 Supponiamo di aver svolto la seguente esperienza: una molla di un dinamometro è tirata con una mano. Misurando l allungamento della molla e la forza applicata si ottiene la seguente tabella: F±ΔF [N] 0,20±0,01 0,9±0,01 0,75±0,01 1,00±0,01 x±δx [cm] 2,5±0,2 5,0±0,2 9,4±0,2 12,5±0,2 PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

6 Disegna il grafico F-x e scrivi la relazione tra la forza e l allungamento. Individua che cosa rappresenta la costante di proporzionalità indicandone il valore e l unità di misura nel S.I.. Utilizzando la legge calcola quanta forza sarebbe necessario applicare alla molla per allungarla di 15,0 cm e quale sarebbe l allungamento della molla applicando una forza di 0,50 N. Che cosa succede alla molla del dinamometro se si applica una forza superiore a quella della sua portata? Esercizio 5 I valori riportati nella tabella rappresentano due variabili legate da una relazione di proporzionalità: Che tipo di relazione c è tra x e y? Scrivi l equazione che rappresenta tale relazione. Esercizio 6 Un oggetto scivola senza attrito lungo una discesa e a intervalli di un secondo vengono scattate delle foto per registrare la sua posizione. Ecco la tabella dei dati raccolti: Stabilisci che relazione di proporzionalità sussiste fra la posizione dell oggetto lungo la discesa e il tempo. Scrivi l equazione che rappresenta tale relazione. PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

7 Operazioni tra vettori 1. PROBLEMI 1.1. Calcola il vettore somma e differenza fra i vettori di componenti. Forze a (-2;7) b(2; -7) Calcola anche il modulo dei due vettori indicati Il vettore a è scomposto lungo due direzioni x e y perpendicolari tra loro. I due vettori componenti così ottenuti hanno moduli a " = 10,2 e a * = 1,6. Determina il modulo del vettore a. 1.. Il vettore u (di modulo u = 6,2) forma un angolo di 60 con la direzione orizzontale. Scomponi u lungo la retta orizzontale x e lungo la retta verticale y. Calcola i moduli dei due vettori componenti u " e u *. 14. PROBLEMI PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

8 14.. Appendo il sacchetto del pane al dinamometro, che segna 8, N. Quanto pane ho comprato? Lo zaino di Francesca ha una massa di 5, kg. Qual è il valore della forza-peso che agisce su di esso? Su Marte la costante della forza-peso vale g =,74 N/kg. Quanto pesa una confezione di zucchero da 1,00 kg Giove è stato studiato da vicino dalla sonda «Galileo», di massa 2564 kg. Il pianeta è circondato da almeno 67 satelliti naturali, di varie forme e dimensioni, tra i quali sono famosi in particolare Io ed Europa, dove la sonda avrebbe un peso rispettivamente di 4615 N e N. Quanto vale g su questi due satelliti? Una molla con costante elastica k = 20 N/m, compressa, esercita una forza elastica di 26,2 N. Calcola il valore della deformazione x a cui la molla è sottoposta Andrea e Antonio vogliono fare una gara di lancio per confrontare le loro fionde. Allungando l elastico di 8,0 cm la fionda di Andrea esercita una forza elastica di 7,5 N, quella di Antonio di 9,0 N. Calcola le costanti elastiche dei due elastici. Di quanto deve allungare l elastico Andrea per ottenere la stessa forza della fionda di Antonio? In laboratorio un disco di acciaio viene trascinato su una lastra di gomma orizzontale. Il peso del disco è Fp = 1,9 N Calcola il coefficiente di attrito radente dinamico tra disco e gomma Una scatola di fiammiferi si trova sopra un baule alto 40 cm. Martina solleva il coperchio senza notare la scatola e quando il coperchio aperto forma un angolo di 5 con l orizzontale la scatola inizia a scivolare e cade a terra. Trova il valore del coefficiente di attrito statico tra la scatola e la superficie del baule Un automobile è ferma su una strada in discesa, con il freno a mano tirato. La pendenza della strada è del 10% cioè la strada sale di 10 m ogni 100 m di percorso. La massa dell'automobile è di 840 kg. Qual è il valore della forza di attrito sugli pneumatici che tiene ferma l'automobile? Se il valore trovato fosse la metà del valore massimo della forza di attrito quanto vale il coefficiente di attrito statico fra gomme e asfalto? [820 N; 0,20] PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as

9 Una cassa di perso 290 N è in equilibrio su un piano privo di attrito inclinato di 45 rispetto all'orizzontale. Quanto vale il modulo della forza parallela al piano che lo tiene in equilibrio? Quanto varrebbe il modulo di tale forza se il coefficiente di attrito statico fra cassa e piano fosse 0,2? [250 N; 164 N] Per tenere in equilibrio un carrello della spesa su un piano inclinato lungo 4,0 m e alto 0,75 m è necessaria una forza di 92 N. Sapendo che l'attrito fra carrello e piano inclinato è trascurabile determinare la massa del carrello. [50 kg] Agganciata all'estremità di un piano inclinato, alto 1,00 m e lungo 1,50, vi è una molla di costante elastica k = 250 N/m, disposta parallelamente al piano inclinato stesso. Se al secondo estremo della molla viene appeso un corpo di peso P = 50,0 N, trascurando gli attriti, di quanto si allunga la molla quando il corpo è in equilibrio? [1,0 cm] Agganciata all'estremità di un piano inclinato di 45 rispetto all'orizzontale, vi è una molla di costante elastica k = 250 N/m, disposta parallelamente al piano inclinato stesso. Se al secondo estremo della molla viene appeso un corpo di peso P = 50,0 N, di quanto si allunga la molla quando il corpo è in equilibrio, se il coefficiente di attrito radente statico fra corpo e piano è 0,20? [7,0 cm] Dato il piano inclinato di figura con attrito statico, determinare se il corpo scende o resta fermo. Dati: µs= 0,15 m = 90 Kg α = 0 (non scende!) Un blocco di pietra di massa 15,0 10 è in equilibrio su un pendio inclinato di 45. Calcola il modulo F del vettore componente della forza-peso parallelo al pendio. Calcola il modulo della forza premente F 1 pendicolare al pendio. PROGRAMMI ESTIVI DI LAVORO PER GLI STUDENTI CON SOSPENSIONE DI GIUDIZIO FISICA Classe 1F as