LAVORO ENERGIA Domande Esercizi. 1. Cosa significa dire che un sistema fisico possiede energia utile?

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1 1. Cosa significa dire che un sistema fisico possiede energia utile? 2. Qual è la relazione che descrive l energia potenziale gravitazionale? 3. Un bambino solleva dal pavimento un giocattolo e lo mette sul tavolo. Conoscendo la massa del giocattolo, quali altre grandezze devi conoscere per calcolare il lavoro compiuto dal bambino nel sollevare il giocattolo? 4. Due oggetti posti ad una stessa altezza, hanno massa l uno il doppio dell altro; come saranno le Energie Potenziali dei due oggetti?: 5. Come viene chiamato un sistema fisico che può produrre movimento? 6. quale tra le formule sotto riportate descrive l energia cinetica? [A ] E C = 1 2 mv2 [B]; E C = 2 2 v2 [C] E C = mv2 h ; [D]. E C = 1 2 gv2 7. Due oggetti posti ad una stessa altezza, hanno massa l uno la metà dell altro; l energia potenziale è: [A] la stessa per i due oggetti; [B] minore per l oggetto di massa maggiore; [C] maggiore per l oggetto di massa maggiore; [D] non si può sapere. 8. Il principio di conservazione dell'energia meccanica afferma che: [A] in un sistema fisico isolato la differenza dell'energia cinetica e dell'energia potenziale è costante; [B] in un sistema fisico isolato la somma dell'energia cinetica e dell'energia potenziale è costante; [C] in un sistema fisico isolato è costante il rapporto tra l'energia cinetica e l'energia potenziale; [D] in un sistema fisico isolato è costante il prodotto tra l'energia cinetica e l'energia potenziale. 9. Due oggetti posti ad altezze diverse, l una il doppio dell altra, hanno la stessa massa; l energia potenziale è: [A] la stessa per i due oggetti; [B] maggiore per l oggetto posto ad altezza maggiore; [C] minore per l oggetto posto ad altezza maggiore; [D] maggiore per l oggetto posto ad altezza minore. Pagina 1

2 10. L unità di misura del lavoro nel S. I. è: [A] il newton; [B] il pascal; [C] il joule; [D] il watt. 11. Qual è come si definisce l unità di misura del Lavoro nel S.I. 12. dimezzando la velocità di un automobile, la sua energia cinetica: [A] raddoppia; [B] quadruplica; [C] diventa un quarto; [D] rimane invariata. 13. raddoppiando la velocità di un automobile, la sua energia cinetica: [A] raddoppia; [B] quadruplica; [C] diventa un quarto; [D] rimane invariata. 14. raddoppiando la massa di un automobile che si muove a velocità V, la sua energia cinetica: [A] raddoppia; [B] quadruplica; [C] diventa un quarto; [D] rimane invariata. 15. Il lavoro in fisica è definito come: [A] il prodotto scalare della forza per lo spostamento; [B] l energia utilizzata per unità di tempo; [C] il prodotto della forza per l accelerazione; [D] La potenza del sistema per il tempo di utilizzazione. 16. Il lavoro svolto da una forza è zero quando: [A] forza e spostamento hanno la stessa direzione; [B] forza e spostamento formano un angolo di 90 ; [C] forza e spostamento hanno direzioni opposte; [D] forza e spostamento formano un angolo di 45. Pagina 2

3 17. Il lavoro svolto da una forza è massimo quando: [A] forza e spostamento hanno la stessa direzione; [B] forza e spostamento formano un angolo di 90 ; [C] forza e spostamento hanno direzioni opposte; [D] forza e spostamento formano un angolo di Una pompa idraulica preleva 2,3 m 3 d acqua da un pozzo profondo 12 m. Calcolare il lavoro svolto dalla pompa. 19. Un oggetto che ha una massa di 20 kg, cade da un altezza di 45 m; applicando il principio di conservazione dell energia meccanica, calcolare la sua velocità a 18 m dal suolo. Considerare il sistema isolato. 20. Calcolare il lavoro minimo necessario per sollevare un oggetto di massa m= 100 kg lungo il piano inclinato, rappresentato nella figura, sino all altezza massima. ( scala del disegno: 1 cm = 10 m ) m 21. Calcolare il lavoro svolto dalla forza peso nel spostare un oggetto di massa m= 200 kg lungo il piano inclinato rappresentato nella figura. (scala del disegno: 1 cm = 10 m) m Pagina 3

4 22. Un oggetto di massa m = 1000 kg, cade lungo un piano inclinato (vedi figura). Sapendo che il piano inclinato è lungo l = 50 m, calcolare il lavoro svolto dalla forza peso. (eseguire un disegno che descriva bene la situazione) m 23. Un oggetto che ha una massa di 480 kg sta cadendo da una certa altezza; quando si trova all altezza di 20 m dal suolo ha un energia cinetica di 4x10 5 J. Sapendo che ha una massa di 80 kg, calcolare l energia cinetica quando tocca terra. (L attrito è considerato trascurabile) 24. Su un oggetto agisce una forza di 2000 N che ne provoca uno spostamento di 30 m. sapendo che forza e spostamento formano un angolo di 60, calcolare il lavoro svolto dalla forza. (esegui un disegno che illustri la situazione). 25. Calcola il lavoro svolto da una forza F che applicata su un oggetto lo sposta di 100 m; forza e spostamento formano un angolo di 54 (esegui un disegno che illustri la situazione). 26. Un oggetto cade da un altezza h = 34 m; se si trascurano gli attriti, l oggetto, durante la caduta, si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato. a) Qual è l accelerazione? b) che velocità ha quando si trova a 8 m da terra? c) Con che velocità tocca terra? Utilizzare il principio di conservazione dell energia meccanica in un sistema isolato Pagina 4

5 27. Calcolare il lavoro svolto dalla forza F nella situazione illustrata nella figura F = 3000 N ; s =200 m; = Calcolare il lavoro svolto dalla forza F nella situazione illustrata nella figura F = 3000 N ; s =200 m; = Calcolare il lavoro svolto dalla forza F nella situazione illustrata nella figura F = 3000 N ; s =200 m; = 51 Pagina 5

6 30. Calcolare il lavoro svolto dalla forza F nella situazione illustrata nella figura F = 3000 N ; s =200 m; = Perché l'energia cinetica di un corpo di data massa diventi il doppio, la velocità deve essere modificata di un fattore: [A] 4; [B] 1 2 ; [C] 2 ; [D] Due persone scalano una montagna: una seguendo i tornanti, l'altra arrampicandosi in linea retta verso la cima. Se hanno la stessa massa, quale delle forze peso applicate alle due persone compie maggiore lavoro?. [A] Quella della persona che segue i tornanti perchè percorre uno spazio più lungo. [B] Compiono lo stesso lavoro. [C] Quella della persona che impiega minor tempo a salire. [D] Quella della persona che si arrampica perchè deve essere prodotto maggiore sforzo. 33. Qual è l energia potenziale di un oggetto di massa m poggiato su un tavolo? 34. Il lavoro è definito come il prodotto scalare di una forza per uno spostamento. Questo significa che possiamo calcolare il lavoro svolto da una forza semplicemente moltiplicando il valore della forza per quello dello spostamento: [A] solo se la forza resta sempre costante; [B] se e solo se la forza e lo spostamento sono paralleli; [C] in ogni caso; [D] solo se la forza è conservativa; [E] se e solo se la forza e lo spostamento sono paralleli e con la stessa direzione. Pagina 6

7 35. Cosa significa dire che la forza peso è conservativa? 36. Un lago contiene m 3 d acqua ad un altezza media di 500 m rispetto alla centrale elettrica di trasformazione. Quanto lavoro, se si escludono le perdite, potrebbe essere prodotto? 37. Calcolare il lavoro svolto dal ciclista durante la salita. Lunghezza della salita 2000 m, massa complessiva ciclista-bicicletta=90kg 38. Sapendo che il ciclista dell esercizio precedente ha mangiato una fetta di torta che ha un contenuto energetico di 400 kcal (1 kcal = 4186 J), riuscirà a consumarle durante la salita? Pagina 7