QUESTIONARIO SU FORZA E MOTO (Adattato da Vicentini, Mayer Didattica della Fisica, Halloun & Hestenes Force Concept Inventory, Thornton, Sokoloff, Laws Force and Motion Conceptual Evaluation ) 1) Un sasso viene lanciato in alto. Nella figura il punto H e il punto più alto raggiunto. Quale figura rappresenta meglio la forza sul sasso, nel punto H? H H H H H A B C D E 2) Sei sfere lanciate da un giocoliere si trovano alla stessa quota, ma con velocità v 1 diverse. Dire se le forze che agiscono sulle sfere in quel punto sono : a) tutte uguali; b) tutte diverse; c) alcune uguali, altre diverse; d) i dati forniti sono insufficienti. v 1 v 1 =0 v 1 v 1 v 1 v 1 1 di 6
3) Due sfere di uguale raggio e diversa massa sono lanciate verso l alto con la stessa velocità iniziale: quale altezza massima raggiungono? a) stessa altezza b) va più in alto la sfera più leggera c) va più in alto la sfera più pesante d) non si può dire perché le informazioni sono insufficienti 4) Un fucile e puntato su una sfera S che si trova alla sua stessa altezza dal suolo; nell istante in cui il proiettile esce dalla canna del fucile la sfera S viene lasciata cadere da ferma. Quando la sfera S raggiunge il suolo? a) prima del proiettile b) nello stesso istante c) dopo il proiettile d) non si può dire perché le informazioni sono insufficienti 5. Un grosso camion urta frontalmente contro una piccola automobile. Scegli a seconda della situazione quella che ritieni l affermazione che descrive correttamente le forze in gioco: a) il camion esercita sull automobile una forza maggiore di quella che l automobile esercita sul camion; b) l automobile esercita sul camion una forza maggiore di quella che il camion esercita sull automobile; c) nessuno dei due veicoli esercita una forza sull altro; l automobile resta schiacciata semplicemente perché si trova il camion davanti; d) il camion esercita una forza sull automobile, la quale non esercita nessuna forza sul camion; e) il camion esercita sull automobile la stessa forza che l automobile esercita sul camion 2 di 6
Situazione 1: il camion e l automobile si muovono alla stessa velocità Situazione 2: la macchina ha una velocità molto maggiore Situazione 3: il camion è fermo Tue risposte: Situazione 1: Situazione 2: Situazione 3: 6. Un grosso camion ha subito un guasto, viene spinto da una piccola automobile, come mostrato in figura. Scegli a seconda della situazione quella che ritieni l affermazione che descrive correttamente le forze in gioco: a) l automobile esercita sul camion una forza uguale a quella che il camion esercita sull automobile; b) l automobile esercita sul camion una forza minore di quella che il camion esercita sull automobile; c) il camion esercita sull automobile una forza minore di quella che l automobile esercita sul camion; d) il motore dell automobile e in funzione e quindi l automobile spinge il camion, mentre essendo il motore del camion spento, il camion non può spingere l automobile e il camion si muove solo perché sta davanti all automobile. e) nessuno dei due veicoli esercita una forza sull altro. Il camion si muove in avanti solo perché sta davanti all automobile. Situazione 1: la macchina sta spingendo il camion ma non abbastanza da farlo muovere Situazione 2: la macchina spinge il camion e sta accelerando per raggiungere la velocità di marcia Situazione 3: la macchina viaggia a velocità di marcia e continua a muoversi con la stessa velocità Tue risposte: Situazione 1: Situazione 2: Situazione 3: 3 di 6
7) Due mattoni identici, fermi, sono lasciati liberi dalla posizione illustrata in A. Cosa succede? a) restano fermi in A b) si pongono come in B c) si pongono come in C d) si muovono ed oscillano intorno alla posizione B e) non si può dire perché le informazioni non sono sufficienti A B C 8) A tre identiche molle metalliche elicoidali sono sospese tre masse uguali, che oscillano verticalmente. Ad un certo istante le masse si trovano tutte alla stessa altezza, ma con velocità diverse. Dire se le forze che agiscono sulle masse sono: a) tutte uguali b) tutte diverse c) non si può dire perché le informazioni sono insufficienti 1 2 3 v 1 v 2 v 3 = 0 M M posizione d equilibrio M 4 di 6
9) Una guida a forma di spirale e posta su un piano orizzontale ed una pallina si muove al suo interno; una vista dall alto è rappresentata in figura. Disegna la traiettoria della pallina appena uscita dalla guida. 10) Un pendolo, costituito da un filo e una pallina, oscilla. Ad un certo istante, quando è nel punto più basso della sua traiettoria, il filo si spezza. La pallina: a) cade verticalmente. b) cade descrivendo un arco di circonferenza. c) cade descrivendo un arco di parabola. d) procede in direzione orizzontale. e) non si può dire senza conoscere la massa della pallina. 5 di 6
11) La figura mostra un dischetto di hockey che scivola, con una velocità costante V 0, dal punto a al punto b lungo una superficie orizzontale priva d attrito. Supponi che le forze esercitate dall aria siano trascurabili e che tu stia guardando dall alto il dischetto. Quando il dischetto raggiunge il punto b riceve un colpo rapidissimo orizzontale nella direzione della freccia più spessa. Se il dischetto fosse stato fermo al punto b il colpo lo avrebbe messo in moto orizzontalmente nella direzione della freccia con velocità V c. a b V 0 V C (A) (B) (C) (D) (E) Lungo quale delle direzioni disegnate in figura si muoverà il dischetto dopo aver ricevuto il colpo? 12) La velocità del dischetto dopo aver ricevuto il colpo è: a) uguale alla velocità V 0 che aveva prima di ricevere il colpo. b) uguale alla velocità V c acquistata in seguito al colpo ed indipendente dalla velocità vo. c) uguale alla somma aritmetica delle velocità V 0 e V c. d) inferiore sia a V 0 che a V c. e) superiore sia a V 0 che a V c ma inferiore alla somma aritmetica delle due velocità. 6 di 6