Questionario. figura il filo si rompe. Quale traiettoria segue la boccia?
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- Laura Verde
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1 Questionario 1) Due palline metalliche hanno le stesse dimensioni, ma una pesa il doppio dell altra. Le due palline vengono lasciate cadere contemporaneamente dal tetto di un edificio di due piani. Il tempo che impiegano a raggiungere il suolo sarà: a) circa la metà per la pallina più pesante; b) circa la metà per la pallina più leggera; c) circa lo stesso tempo per entrambe le palline; d) considerevolmente minore per la pallina più pesante, ma non necessariamente la metà; e) considerevolmente minore per la pallina più leggera, ma non necessariamente la metà. 2) Pensa ad un urto frontale tra un grosso camion ed una piccola utilitaria. Durante la collisione a) il camion esercita una forza maggiore sull auto di quella esercitata dall auto sul camion; b) l auto esercita una forza maggiore sul camion rispetto a quella esercitata dal camion c) non viene esercitata alcuna forza, l auto si schianta contro il camion semplicemente perché se lo trova davanti; d) il camion esercita una forza sull auto, ma l auto non esercita alcuna forza sul camion; e) il camion esercita sull auto la stessa forza che l auto esercita sul camion. 3) Due palline di acciaio, di cui una pesa il doppio dell altra, rotolano fuori da un tavolo orizzontale con la stessa velocità. In questa situazione: a) entrambe le palline cadono sul pavimento alla stessa distanza dalla base del tavolo; b) la pallina più pesante cade sul pavimento a circa la metà della distanza dalla base del tavolo della pallina più leggera; c) la pallina più leggera cade sul pavimento a circa la metà della distanza dalla base del tavolo della pallina più pesante; d) la pallina più pesante cade sul pavimento molto più vicino alla base del tavolo della pallina più leggera, ma non necessariamente a metà della distanza; e) la pallina più leggera cade sul pavimento molto più vicino alla base del tavolo della pallina più pesante, ma non necessariamente a metà della distanza; 4) Una pesante boccia, attaccata ad un filo, viene fatta roteare su un piano orizzontale. Nel punto indicato in figura il filo si rompe. Quale traiettoria segue la boccia? 1
2 5) Un ragazzo lancia una sfera d acciaio verso l alto. Trascurando ogni effetto dovuto alla resistenza dell aria, le forze che agiscono sulla sfera, fino a quando ritorna al suolo, sono: a) il suo peso diretto verso il basso, insieme ad una forza diretta verso l alto che decresce costantemente; b) una forza diretta verso l alto, che decresce progressivamente dal momento in cui la sfera lascia la mano fino a quando raggiunge l apice della sua traiettoria, poi una forza gravitazionale, diretta verso il basso, che aumenta man mano che la sfera si avvicina alla superficie terrestre; c) una forza gravitazionale costante, diretta verso il basso, insieme ad una forza diretta verso l alto che decresce costantemente fino a che la sfera raggiunge l apice della sua traiettoria, dopo di che solo la forza gravitazionale; d) solo una forza gravitazionale costante, diretta verso il basso; e) nessuna delle forze sopra, la sfera cade in terra semplicemente perché è il suo comportamento naturale. Fai riferimento al diagramma sotto per rispondere ai prossimi quattro quesiti. Il diagramma rappresenta un disco da hockey, mentre scivola a velocità costante, dal punto a al punto b, su una superficie orizzontale priva di attrito. Quando il disco raggiunge il punto b, riceve un colpo istantaneo nella direzione della freccia. 6) Lungo quale traiettoria si muove il disco da hockey dopo aver ricevuto il colpo? 7) La velocità del disco, subito dopo aver ricevuto il colpo, è a) Uguale alla velocità v 0,, che aveva prima di ricevere il colpo; b) Uguale alla velocità v, che acquisisce con il colpo e indipendente dalla velocità v 0 ; c) Uguale alla somma aritmetica delle velocità v 0 e v; d) Minore di ciascuna delle velocità v 0 e v; e) Maggiore di ciascuna delle velocità v 0 e v, ma minore della loro somma aritmetica. 8) Lungo la traiettoria priva di attrito che hai scelto, come varia la velocità del disco dopo il colpo? a) Nessun cambiamento; b) Aumenta costantemente; c) Diminuisce costantemente; d) Aumenta all inizio, per poi diminuire; e) Costante per un po, poi diminuisce. 9) Le forze principali, agenti sul disco dopo il colpo, sono a) La forza gravitazionale diretta verso il basso e l effetto della pressione dell aria; b) La forza gravitazionale diretta verso il basso e l impulso orizzontale nella direzione del moto; c) La forza gravitazionale diretta verso il basso, la reazione del piano diretta verso l alto ed una forza orizzontale lungo la direzione del moto; d) La forza gravitazionale diretta verso il basso e la forza verso l alto esercitata dal piano sul disco; e) La gravità non esercita alcuna forza sul disco; esso cade per la naturale tendenza degli oggetti a muoversi verso il basso. 2
3 10) Il diagramma sotto rappresenta una canaletta semicircolare, fissata ad un piano orizzontale. Una pallina entra nella canaletta in 1 ed esce in 2. Quale delle traiettorie descrive quella seguita dalla pallina dopo che è uscita da 2 e rotola sul piano? Due persone, A di massa 95 kg e B di massa 77 kg, siedono l una di fronte all altra su due sedie da ufficio identiche. La persona A appoggia i suoi piedi sulle ginocchia di B, come mostrato in figura. Improvvisamente A spinge in avanti i piedi, facendo muovere entrambe le sedie. 11) In questa situazione, a) Nessuna persona esercita una forza sull altra; b) La persona A esercita una forza su B, ma B non esercita alcuna forza su A; c) Ciascuna persona esercita una forza sull altra, ma B esercita una forza maggiore; d) Ciascuna persona esercita una forza sull altra, ma A esercita una forza maggiore; e) Ciascuna persona esercita una forza di pari intensità sull altra; 12) Un libro è appoggiato su un tavolo. Quali delle seguenti forze agiscono sul libro? 1. Una forza verso il basso dovuta alla gravità; 2. La forza verso l alto esercitata dal tavolo; 3. Una forza verso il basso dovuta alla pressione dell aria; 4. Una forza verso l alto dovuta alla pressione dell aria. a) Soltanto 1; b) 1 e 2; c) 1, 2 e 3; d) 1, 2 e 4; e) Nessuna di queste; il libro è in quiete perché su di esso non agisce alcuna forza. Fai riferimento alla seguente situazione mentre rispondi ai prossimi due quesiti. Un camioncino si ferma per un guasto al motore e viene spinto da un automobile. 3
4 13) Mentre l automobile, spingendo il camion, accelera per raggiungere la velocità di crociera: a) L intensità della forza esercitata dall auto sul camion è uguale a quella esercitata dal camion b) L intensità della forza esercitata dall auto sul camion è minore di quella esercitata dal camion c) L intensità della forza esercitata dall auto sul camion è maggiore di quella esercitata dal camion d) Il motore dell auto è acceso così da applicare una forza mentre spinge il camion. Invece il motore del camion è spento e non può esercitare alcuna forza sull auto. Il camion si sposta perché si trova davanti all automobile; e) Né il camion, né l auto esercitano alcuna forza. Il camion si muove perché si trova sulla traiettoria dell automobile. 14) Dopo che il conducente dell auto, sempre spingendo il camion, ha raggiunto la velocità di crociera con cui intende proseguire il viaggio a velocità costante a) L intensità della forza esercitata dall auto sul camion è uguale a quella esercitata dal camion b) L intensità della forza esercitata dall auto sul camion è minore di quella esercitata dal camion c) L intensità della forza esercitata dall auto sul camion è maggiore di quella esercitata dal camion d) Il motore dell auto è acceso così da applicare una forza mentre spinge il camion. Invece il motore del camion è spento e non può esercitare alcuna forza sull auto. Il camion si sposta perché si trova davanti all automobile; e) Né il camion, né l auto esercitano alcuna forza. Il camion si muove perché si trova sulla traiettoria dell automobile. 15) Una pallina di gomma, lasciata cadere da ferma, rimbalzando sul pavimento inverte la direzione del moto perché: a) L energia della pallina si conserva; b) La quantità di moto della pallina si conserva; c) Il pavimento esercita una forza sulla pallina che ne interrompe la caduta e poi la spinge verso l alto; d) Il pavimento si trova nella traiettoria della pallina, che deve continuare a muoversi; e) Nessuna di queste alternative. 16) Quale delle traiettorie in figura meglio rappresenta quella della palla di cannone? 17) Una pietra lasciata cadere dal primo piano di un edificio a) Raggiunge la massima velocità subito dopo il lancio e poi prosegue a velocità costante; b) Accelera durante la caduta, principalmente perché più la pietra si avvicina alla superficie terrestre maggiore è l attrazione gravitazionale; c) Accelera per effetto della forza gravitazionale costante che agisce su di essa; d) Cade per effetto della naturale tendenza dei corpi a cadere sulla terra; e) Cade per l effetto combinato dell attrazione gravitazionale e della pressione dell aria che la spingono verso il basso. 4
5 Nel rispondere al seguente quesito trascura ogni forza di attrito dovuta all aria. 18) Un ascensore viene sollevato da un cavo di acciaio. Mentre l ascensore sale a velocità costante a) La forza verso l alto esercitata dal cavo sull ascensore è maggiore della forza gravitazionale verso il basso; b) L intensità della forza verso l alto esercitata dal cavo sull ascensore è pari a quella della forza gravitazionale verso il basso; c) La forza verso l alto esercitata dal cavo sull ascensore è minore della forza gravitazionale verso il basso; d) L ascensore sale perché il cavo si avvolge e, quindi, si accorcia, non a causa della forza esercitata dal cavo; e) La forza verso l alto esercitata dal cavo sull ascensore è maggiore della forza verso il basso dovuta all effetto combinato dell attrazione gravitazionale e della pressione dell aria. 19) Due persone, un uomo robusto ed un ragazzino, stanno tirando con la maggior forza possibile le due funi attaccate al blocco, come mostrato in figura. Quale delle traiettorie indicate corrisponde più plausibilmente a quella seguita dal blocco? 5
6 Le posizioni di due blocchi ad intervalli di tempo di 0.20 s sono indicate dai quadrati numerati nel diagramma sotto. I blocchi si stanno muovendo verso destra. 20) I blocchi hanno mai la stessa velocità? a) No; b) Sì, all istante 2; c) Sì, all istante 5; d) Sì, agli istanti 2 e 5; e) Sì, per qualche tempo nell intervallo da 3 a 4. Le posizioni di due blocchi ad intervalli di tempo uguali sono indicate dai quadrati numerati nel diagramma sotto. I blocchi si stanno muovendo verso destra. 21) Tra le accelerazioni dei due blocchi sussiste la seguente relazione: a) Accelerazione di a > accelerazione di b ; b) Accelerazione di a = accelerazione di b > 0; c) Accelerazione di b > accelerazione di a ; d) Accelerazione di a = accelerazione di b = 0; e) L informazione disponibile non è sufficiente per rispondere. 22) Una palla da golf descrive una traiettoria in aria, simile a quella mostrata in figura. Quali forze agiscono sulla palla da golf mentre è in volo? 1. la forza di gravità; 2. la forza del colpo con la mazza; 3. la forza della resistenza dell aria. a) Soltanto 1; b) 1 e 2; c) 1, 2 e 3; d) 1 e 3; e) 2 e 3. 6
7 23) Una palla da bowling cade accidentalmente dalla stiva di un aeroplano, mentre sta volando in direzione orizzontale. Vista da terra, quale traiettoria descriverà la palla da bowling dopo aver lasciato l aereo? Nel rispondere ai prossimi quattro quesiti fai riferimento alla seguente situazione. Un razzo, andando alla deriva nello spazio dalla posizione a alla posizione b, non è soggetto ad alcuna forza esterna. In b, il motore del razzo si accende, fornendo una spinta costante in direzione perpendicolare alla retta ab. Il motore si spegne di nuovo quando il razzo ha raggiunto un certo punto c. a b 24) Quale traiettoria rappresenta meglio quella descritta dal razzo da b a c? 25) Mentre il razzo si muove da b a c, la sua velocità a) Resta costante; b) Aumenta costantemente; c) Diminuisce costantemente; d) Aumenta per un po e poi rimane costante; e) Costante per un po e poi diminuisce. 26) In c il motore del razzo viene spento. Quale traiettoria descrive il razzo da quel punto in poi? 7
8 27) Oltre c, la velocità del razzo a) Resta costante; b) Aumenta costantemente; c) Diminuisce costantemente; d) Aumenta per un po e poi rimane costante; e) Costante per un po e poi diminuisce. 28) Un grosso scatolone viene spostato sul pavimento alla velocità costante di 4.0 m/s. Cosa puoi dire circa le forze che agiscono sullo scatolone? a) Se la forza applicata allo scatolone viene raddoppiata, la sua velocità costante diventerà di 8.0 m/s; b) L intensità della forza applicata per muovere lo scatolone a velocità costante deve essere superiore al suo peso; c) L intensità della forza applicata per muovere lo scatolone a velocità costante deve essere uguale all intensità delle forze di attrito che si oppongono al suo moto; d) L intensità della forza applicata per muovere lo scatolone a velocità costante deve essere superiore all intensità delle forze di attrito che si oppongono al suo moto; e) Bisogna applicare una forza allo scatolone per farlo muovere, ma le forze esterne, come quelle di attrito, non sono reali, semplicemente si oppongono al moto. 29) Se la forza applicata allo scatolone del quesito precedente cessa improvvisamente, lo scatolone a) Si fermerà immediatamente; b) Continuerà a velocità costante per un brevissimo intervallo di tempo per poi rallentare fino a fermarsi; c) Comincerà immediatamente a rallentare fino a fermarsi; d) Continuerà a muoversi a velocità costante; e) Aumenterà la sua velocità per un brevissimo intervallo di tempo per poi cominciare a rallentare fino a fermarsi. 8
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