Liceo G.B. Vico Corsico

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1 Liceo G.B. Vico Corico Clae: 3A Materia: FISICA Inegnante: Nicola Moriello Teto utilizzato: Caforio Ferilli Fiica! Le regole del gioco vol 1 ed Le Monnier 1) Prograa volto durante l anno colatico Le leggi del oto ARGOMENTO Unità 1 NOTE Il oto in due e tre dienioni (parabolico) Rappreentazione carteiana dei vettori Moti circolari e ocillatori Moto circolare Il oto aronico e decrizione gonioetrica del oto Il pendolo Sitei di riferiento inerziali e non inerziali La legge di copoizione claica di potaenti, velocità ed accelerazioni Forze apparenti nei itei di riferiento non inerziali L energia eccanica Ripao del lavoro, dell energia cinetica, dell energia potenziale, del principio di conervazione dell energia La quantità di oto e gli urti Quantità di oto e ipulo La conervazione della quantità di oto Gli urti Urti elatici e urti anaelatici Moento di una forza, oento angolare e oto rotatorio Il oento angolare e la caua della ua rotazione Moento d inerzia e oento angolare di un corpo eteo ( cenni) Unità Unità 3 Unità 4 Unità 5 Unità 6

2 La conervazione del oento angolare La gravitazione univerale Le orbite dei pianeti La legge di gravitazione univerale Il capo gravitazionale L energia potenziale gravitazionale Velocità, periodo ed energia di pianeti e atelliti Unità 7 L equilibrio dei olidi I itei gaoi e le leggi dei ga L equazione di tato dei ga perfetti Il prio principio della terodinaica Perché il calore è iurato in joule Sitei e traforazioni terodinaiche Il lavoro terodinaico Il prio principio : la conervazione dell energia L energia interna Il prio principio della terodinaica Il econdo principio della terodinaica e l entropia Le acchine teriche Enunciato del econdo principio Sezione B TERMODINAMICA Unità 8 Unità 9 Unità 10 ) Prograa utile per le prove di recupero Le leggi del oto ARGOMENTO Il oto parabolico Il oento Moti circolari e ocillatori Moto circolare Il oto aronico e decrizione gonioetrica del oto Il pendolo Sitei di riferiento inerziali e non inerziali Forze apparenti nei itei di riferiento non inerziali L energia eccanica Ripao del lavoro, dell energia cinetica, dell energia potenziale, del principio di conervazione dell energia Unità 1 Unità Unità 3 Unità 4 NOTE

3 La quantità di oto e gli urti Quantità di oto e ipulo La conervazione della quantità di oto Gli urti Urti elatici e urti anaelatici Moento di una forza, oento angolare e oto rotatorio Il oento angolare e la conervazione del oento angolare La gravitazione univerale Le orbite dei pianeti La legge di gravitazione univerale Il capo gravitazionale L energia potenziale gravitazionale Velocità, periodo ed energia di pianeti e atelliti Unità 5 Unità 6 Unità 7 Il prio principio della terodinaica Perché il calore è iurato in joule Sitei e traforazioni terodinaiche Il lavoro terodinaico Il prio principio : la conervazione dell energia L energia interna Il prio principio della terodinaica Unità 9 3) Lavori conigliati per preparare le prove di recupero Le leggi del oto - Problea pag.4; pag.35; pag.41, pag.46 n.30,31; pag.47 n.3, 33, 34; pag.49 n.49, 50, 51 Moti circolari e ocillatori - Problea pag.7; pag.75; pag.81 n.40; pag.8 n.4; pag.83 n. 46, 47 Sitei di riferiento inerziali e non inerziali - Problea pag.98 L energia eccanica - Problea pag.10; pag.13; pag.131; pag.15 tutti i problei; pag.153 n.16, 17; pag. 155 tutti gli eercizi; pag.156 n.49, 50, 51; pag. 157 da n.73 a n. 79; pag.158 n.81, 8 La quantità di oto e gli urti

4 - Problea pag.166, pag.175; pag.183; da pag.187 a pag.19 tutti i problei; da pag.193 a pag.197 da n.67 a n. 93 Moento di una forza, oento angolare e oto rotatorio - Problea pag.11 La gravitazione univerale - Problea pag.33; pag.37; da pag.56 a pag.59 tutti i problei; pag.61, 6 da n.55 a n. 64 Il prio principio della terodinaica - Problea pag.71, pag.30 4) Eepi di prove di recupero La prova di recupero conite in una prova critta della durata di circa 1 h e 30 in. La prova critta arà cotituita prevalenteente da problei. Verranno inerite anche doande a ripota ultipla e una doanda di teoria. Solo nel cao in cui lo tudente non raggiungerà una valutazione ufficiente nello critto arà predipota anche una prova orale. Eepi di poibili eercizi che verranno oinitrati nella prova critta. 1) Poibili doande a ripota ultipla (vero o falo) - Un vettore i può epre coporre in due coponenti di cui è perpendicolare al piano e un altra è parallela al piano - Uno calare è caratterizzato epre olo da un valore nuerico - La velocità edia ha tea direzione, vero e odulo del vettore potaento - La velocità itantanea è un vettore che ha epre la tea direzione della velocità edia - 1 Se lanciao un corpo vero il bao allora i ha che = gt + v0t - In una traiettoria curvilinea l accelerazione centripeta è nulla - In un oto di caduta poiao afferare che il tepo di lancio è epre uguale al rapporto tra la gittata e la velocità iniziale con cui viene lanciato il corpo - Nel oto di caduta di un corpo lungo l ae x l accelerazione calare è nulla

5 - Se i applicano due forze della tea intenità e di vero oppoto in un punto allora il oento è epre uguale a zero - Il prodotto vettoriale tra due vettori è nullo e i vettori ono tra di loro perpendicolari - Se laciao civolare lungo un piano inclinato un corpo di aa, allora il lavoro della forza peo è nullo poiché la forza peo è una forza di natura conervativa - Ogni volta che l autobu frena noi iao pinti all indietro da una forza apparente - Se raddoppia la ditanza tra due ae allora il capo gravitazionale i diezza V o F - Il oento di inerzia i può definire coe il prodotto tra la aa del corpo per il raggio della traiettoria - Il oento angolare i può definire coe il prodotto vettoriale tra la quantità di oto per il braccio - Se un corpo percorre una traiettoria chiua allora il lavoro totale è nullo - Una traforazione terodinaica copota nell ordine da un epanione iocora, una copreione iotera e una copreione iobara è una traforazione ciclica V o F - E ipoibile cotruire una acchina terica il cui unico riultato è quello di cedere calore da un corpo piu freddo a un corpo piu caldo - Se laciao cadere un corpo da un altezza h allora l energia eccanica nel punto piu 1 v bao (cioè quando il corpo cade a terra) è EM = - Se la quantità di calore Q aorbita da un itea terodinaico è poitiva allora l energia interna del itea auenta

6 ) POSSIBILI DOMANDE DI TEORIA (DOMANDE CHE SI POSSONO TROVARE SIA NELLA PROVA SCRITTA OPPURE VERRANNO FATTE DURANTE L ORALE PER GLI STUDENTI CHE NON HANNO RAGGIUNTO LA SUFFICIENZA NELLA PROVA SCRITTA) - Decrivere il oto parabolico - Dare la definizione vettoriale di oento eccanico e di oento angolare - L accelerazione nel oto curvilineo. In particolare, otrare in che cao e per quale otivo è nulla l accelerazione centripeta e in che cao e per quale otivo è nulla l accelerazione tangenziale - Se l accelerazione tangenziale di un corpo è pari al odulo dell accelerazione di gravità poiao afferare che il odulo della velocità può rianere cotante? - Dare la definizione di oto aronico. Il pendolo : cheatizzazione, tabilire il valore della tenione lungo le due coponenti del filo e negli etrei di ocillazione. Scrivere coe i copone la forza peo e la forula del periodo di ocillazione - La forza centripeta : definizione, dire coa accade quando i lancia un artello e coa accade, invece, nel giro della orte (in particolare diotrare perché per copiere un intero giro ci vuole una velocità inia pari a vin = g r ) - Le tre leggi di Keplero nel cao di orbite ellittiche. In particolare indicare attravero un diegno dove i trovano l afelio e il perielio. Dove la velocità del pianeta è inia? Perché? - Conidera la aa di un pianeta, M la aa del ole e r la ditanza tra le due ae. Allora, upponendo che l orbita del pianeta intorno al ole ia circolare, il oto del pianeta è unifore. Perché? La forza di attrazione tra e M è direttaente proporzionale al... e inveraente proporzionale al.. Il uo odulo è F = Se raddoppia la ditanza tra le due ae allora il odulo della forza F :

7 - Si diezza - Diventa un quarto della forza - Raddoppia - Quadruplica - Definire la differenza tra un urto frontale elatico e un urto obliquo elatico. In particolare, decrivere coa accade a due corpi della tea aa (di cui uno inizialente fero) in un urto elatico obliquo - Dare la definizione di traforazione terodinaica. Definire e rappreentare nel piano di Clayperon le 3 traforazioni terodinaiche che abbiao tudiato. Enunciare che leggi aociate a tali traforazioni. Coe i applica il I principio della terodinaica nelle 3 traforazioni? - Due palline di ae uguali ocillano lungo due fili in odo che la lunghezza del prio filo (a cui è attaccata la pria pallina) è 4 volte uperiore alla lunghezza del econdo filo. Poiao afferare che il periodo con cui ocilla la pria pallina è il doppio del periodo della econda pallina? Se conideriao due ae divere poiao afferare che cabiano anche i periodi con cui ocillano le due palline 3) Poibili problei - Un cannone ha parato una palla alla velocità di di 60 gradi. Calcolare : a) La gittata del colpo b) Il tepo di lancio c) La aia altezza che raggiunge la palla. 00 e con un angolo di inclinazione - Una enola di aa tracurabile è ibullonata alle etreità in odo da eere in poizione orizzontale; un libro di aa =, 40kg è poto ulla enola in odo che la ua ditanza dal bullone detro ia il doppio della ditanza dal bullone initro. Deterinare le intenità delle forze di reazioni vincolare di ciacun bullone

8 - Una cala di aa = 3, 5kg e lunghezza l è appoggiata ad una parete verticale in odo da forare con il paviento un angolo di 30 gradi. Coniderando tracurabili tutti gli attriti, calcolare le reazioni vincolari nei punti di appoggio (uggeriento : il peo della cala poggia ul punto edio della ua lunghezza l) - Due babini u una giotra ono oggetti ripettivaente alle accelerazioni centripete di oduli a c = 1,5 e a c =. Sapendo che in un inuto la giotra copie 6 giri, 1 calcolare per ciacun babino la ditanza dal centro di rotazione, il odulo della loro velocità e il loro periodo. - La pallina di un pendolo eplice di lunghezza ha una aa di 350 g. Quando la direzione del filo fora con la verticale un angolo di 30 gradi, l accelerazione totale della pallina è di 15. Calcolare il odulo della velocità della pallina e quello della tenione del filo nella poizione coniderata. Calcolare il odulo della forza tangenziale. - Un otociclita di aa pari a 65kg decide di affrontare il giro della orte con la ua oto di aa pari a 150 kg. La velocità della oto nel punto piu alto (cioè la velocità inia della oto affinchè il otociclita non cada) è di k 30. Calcolare il raggio h della pita. Nel punto piu bao il odulo della reazione norale è di Calcolare la velocità del otociclita N. - Giutificare le eguenti doande : - Nel problea nuero 3 poiao afferare che la tenione del filo negli etrei di ocillazione è pari alla tenione calcolata in precedenza? - Nel problea nuero 4 upponiao che la pita viene collocata all interno di un acenore che accelera vero l alto. Poiao afferare che il odulo della reazione norale nel punto piu bao è epre di N? Se, invece, la pita viene fatta rotolare con velocità cotante u un piano orizzontale privo di attrito allora il odulo della reazione norale nel punto piu bao è pari a N?

9 - Un punto ateriale di aa = 18 kg cende lungo un piano inclinato di altezza h =,5 e lunghezza l = 7,5 ; apendo che parte da fero e che la velocita in fondo al piano inclinato ha odulo v = 5 deterinare il odulo della forza di attrito dinaico preente fra il punto ateriale e la uperficie del piano inclinato. Deterinare il coefficiente di attrito dinaico. - Un babino traina una litta u un piano orizzontale applicando una forza di odulo F = 50N e che fora un angolo di 35 gradi ripetto all'orizzontale; apendo che la litta i uove con velocita cotante di odulo v = 0, 75 deterinare : a) il lavoro fatto dalle forze agenti ulla litta nel tepo t = 1 ; b) la potenza della forza F - Un corpo di aa = 8,5 kg i trova alla bae di un piano inclinato privo di attrito appoggiato ad una olla di cotante elatica x = 4, c. Deterinare : c) il odulo della velocita dal corpo appena i tacca dalla olla; d) l'altezza aia a cui arriva il corpo. N k = 1, 5 ; la olla è coprea di c - Un caion con dei guati ai freni i iette u una rapa inclinata di 0 gradi alla velocità di k 90. Sapendo che il coefficiente di attrito tatico tra la rapa e i copertoni del caion h è di 0,6 calcolare dopo quanti etri il caion i fererà. - Un pendolo eplice di lunghezza e aa pari a 0,0 kg è inizialente fero nella ua poizione di equilibrio (nel punto A). Succeivaente, il pendolo viene eo in oviento ed arriva nel punto B con un energia cinetica pari a 0,5 J. Calcolare l inclinazione del pendolo. - Una pallina da tenni di aa = 100 g i uove orizzontalente con velocita di odulo pari a 5, quando viene colpita da una racchetta che la rianda indietro epre

10 orizzontalente. Deterinare la forza edia che occorre eercitare in un intervallo di tepo di 0,04 per riandare indietro la pallina con la velocita di Due blocchi di aa 1 = 6 10 kg e = 1 ono uniti da una olla di cotante elatica N k = 10 e aa tracurabile. I due blocchi ono inizialente feri u un piano orizzontale privo di attrito in cui la olla è antenuta coprea di 5c ripetto alla ua poizione di equilibrio. A un certo itante i due blocchi vengono laciati liberi e per effetto dell epanione della olla partono in veri oppoti. Calcola le velocità dei due blocchi (Suggeriento : uguagliate l energia cinetica totale del itea) - Un proiettile di aa e velocità v attravera un blocchetto di legno di aa M, opeo a un filo di lunghezza l, e ne fuoriece con velocità 4 v. Si calcoli il inio valore di v tale che il blocchetto, inizialente fero, copia un giro copleto intorno al centro di openione - Un carrello di aa = 0kg urta centralente in odo elatico un altro carrello della tea aa. I due carrelli procedono lungo la tea direzione a in veri oppoti, il prio a k 18 e il econdo a h 3. Quali ono le velocità aunte dai due carrelli dopo l urto? Qual è l intenità della forza edia F 1 eercitata dal prio carrello ul econdo, e i due oggetti hanno interagito per 0,1? Coa puoi dire a propoito dell intenità della forza F 1 eercitata dal econdo carrello ul prio? - Nelle ipotei del problea precedente e l urto foe copletaente anelatico quanto vale il odulo, la direzione e il vero della velocità - Un corpo di aa 1 = kg civola lungo un piano inclinato privo di attrito partendo da un punto A che i trova a un altezza di 3. Eo urta in odo copletaente anelatico

11 un corpo di aa inferiore del piano. Si deterinano : = 3kg inizialente fero in un punto B ituato nella parte a) La velocità con cui il corpo di aa 1 urta il corpo di aa b) La velocità dei due corpi ubito dopo l urto c) La perdita dell energia cinetica durante l urto Il itea copoto dai due corpi dopo l urto i uove lungo un tratto rettilineo. Sapendo che il coefficiente di attrito dinaico è k = 0, 3 calcolare lo pazio percoro dal itea d pria di ferari (Si coniglia di trovare l accelerazione utilizzando il econdo principio della dinaica). - Una onda di aa = 0kg viene lanciato radialente alla uperficie della terra con velocità pari ai 4 3 della velocità di fuga. Calcolare qual è la ditanza aia che il razzo può raggiungere dalla uperficie terretre. Supponendo che la onda raggiunge la velocità di k 6 nel punto in cui la ua ditanza dal centro della terra è di calcolare la ua energia eccanica (i ricorda che v fuga GM t = con rt G = 6, N 4 ; M kg t 5,98 10 kg 6 = ; r t = 6, )