Fisica - Scuola secondaria di secondo gradoGravitazioneForza e campo gravitazionaleLegge di gravitazione universale

12. La gravitazione

24 esercizi
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La costante di gravitazione universaleG si misura in:
A: newton per kilogrammi al quadrato divisi metri al quadrato.
B: newton per metri al quadrato diviso kilogrammi al quadrato.
C: metri al quadrato per kilogrammi al quadrato diviso newton.
D: newton per metri al quadrato per kilogrammi al quadrato.
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Con quale forza viene attratta la Terra da un sasso che ha massa pari a 1 kilogrammo?
A: Con nessuna forza: è il sasso a venire attratto dalla Terra, non viceversa.
B: 98 N.
C: 9,8 N.
D: 0,98 N.
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Quale strumento fu usato da Henry Cavendish per misurare la costante di gravitazione universale G?
A: La bilancia a bracci eguali.
B: La bilancia di torsione.
C: La bilancia di Newton.
D: La bilancia inerziale.
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Nella regione dello spazio prossima alla stella 70 Virginis, dove è stato individuato un «sistema planetario» non solare, la costante di gravitazione G:
A: ha valore molto minore che nel Sistema solare, data la enorme distanza dal Sole.
B: ha valore molto minore che nel Sistema solare, data la enorme distanza dalla Terra.
C: ha lo stesso valore che ha nel Sistema solare.
D: ha valore minore che nel Sistema solare, perché la stella lontana ha massa minore di quella del Sole.
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La legge di Newton della gravitazione universale afferma che la forza di gravità tra due corpi:
A: è uguale al rapporto tra il prodotto delle masse e la distanza elevata al quadrato.
B: è proporzionale al prodotto delle masse per la distanza elevata al quadrato.
C: è proporzionale al rapporto tra il prodotto delle masse e la distanza elevata al quadrato.
D: è uguale al prodotto delle masse per la distanza elevata al quadrato.
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Se la Terra si spostasse all'improvviso su un'orbita dieci volte più lontana dal Sole rispetto all'attuale, di quanto dovrebbe aumentare la massa della Terra per lasciare invariata la forza gravitazionale tra Sole e Terra?
A: 0,01 volte.
B: 10 volte.
C: 100 volte.
D: 0,1 volte.
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Se la massa della Luna all'improvviso raddoppiasse, di quanto aumenterebbe l'attrazione gravitazionale che la Luna esercita sulla Terra?
A: Resterebbe uguale a zero (infatti è la Terra ad attrarre la Luna, non viceversa).
B: Diventerebbe due volte meno intensa.
C: Diventerebbe quattro volte più intensa.
D: Diventerebbe due volte più intensa.
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Un satellite artificiale lanciato dalla Terra si trova a una distanza di 20 milioni di kilometri dal Sole.
Un altro satellite, di massa doppia del primo, lanciato qualche mese più tardi, si trova a una distanza di 40 milioni di kilometri dal Sole.
L'attrazione gravitazionale del Sole sul primo satellite è:
A: due volte più forte di quella sul secondo satellite.
B: quattro volte più debole di quella sul secondo satellite.
C: quattro volte più forte di quella sul secondo satellite.
D: due volte più debole di quella sul secondo satellite.
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Una molla può essere usata in due modi per misurare la massa di un corpo:
(1) appendendo il corpo alla molla e misurandone l'allungamento;
(2) facendo oscillare il corpo attaccato alla molla e misurando il periodo dell'oscillazione.
Quale tipo di massa si misura con ciascuno dei due metodi?
A: La massa gravitazionale con entrambi i metodi.
B: La massa inerziale con entrambi i metodi.
C: La massa inerziale con il primo e quella gravitazionale con il secondo metodo.
D: La massa gravitazionale con il primo e quella inerziale con il secondo metodo.
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L'orbita di un satellite intorno alla Terra appare geostazionaria quando:
A: il satellite si muove rispetto alla Terra alla stessa velocità con cui la Terra si muove rispetto al satellite.
B: il satellite è fermo mentre la Terra gli gira sotto.
C: il satellite e la Terra girano attorno all'asse terrestre con la stessa velocità angolare.
D: il satellite ruota alla stessa velocità con cui la Terra ruota intorno al Sole.
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La prima legge di Keplero afferma che le orbite descritte dai pianeti sono:
A: ellissi con il Sole nei due fuochi.
B: ellissi con il centro in uno dei fuochi del Sole.
C: ellissi con il Sole in uno dei fuochi.
D: ellissi con il Sole al centro.
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La seconda legge di Keplero afferma che il raggio vettore che collega il Sole a un pianeta:
A: descrive archi di ellisse uguali in tempi eguali.
B: descrive angoli uguali in tempi eguali.
C: descrive archi di circonferenza uguali in tempi eguali.
D: spazza aree uguali in tempi eguali.
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La terza legge di Keplero afferma che da un pianeta all'altro non varia il rapporto tra:
A: il cubo del raggio dell'orbita e il quadrato della velocità di rivoluzione.
B: il quadrato del raggio dell'orbita e il cubo del periodo di rivoluzione.
C: il quadrato del raggio dell'orbita e il cubo della velocità di rivoluzione.
D: il cubo del raggio dell'orbita e il quadrato del periodo di rivoluzione.
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Per un dato pianeta, il perielio e l'afelio dell'orbita di rivoluzione si trovano a distanze diverse dal Sole. Questo fatto consegue:
A: dalla terza legge di Keplero.
B: dalla prima legge di Keplero.
C: dal fatto che le orbite dei pianeti intorno al Sole sono circolari.
D: dalla seconda legge di Keplero.
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La seconda legge di Keplero afferma che, mentre un pianeta percorre la sua orbita ellittica intorno al Sole, il suo raggio vettore spazza aree uguali in intervalli di tempo eguali.
Ne consegue che:
A: la velocità dei pianeti è minore quando sono più vicini al Sole, e maggiore quando sono più lontani dal Sole.
B: i pianeti si muovono più velocemente quando sono più vicini al Sole, e più lentamente quando sono più lontani dal Sole.
C: la velocità scalare con cui un pianeta percorre la sua orbita ellittica è costante.
D: la velocità di un pianeta aumenta progressivamente durante la sua orbita.
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L'esperienza mostra che la massa inerziale e la massa gravitazionale di uno stesso corpo:
A: sono grandezze fisiche direttamente proporzionali tra loro.
B: sono grandezze fisiche che assumono sempre lo stesso valore.
C: sono grandezze fisiche sempre numericamente uguali fra loro.
D: sono in realtà la medesima grandezza fisica.
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Se un satellite in orbita circolare intorno alla Terra viene spostato in un'orbita di raggio due volte maggiore, come cambierà la sua velocità?
A: Aumenterà di un fattore 2.
B: Aumenterà di un fattore 4.
C: Diminuirà di un fattore 2.
D: Diminuirà di un fattore √2.
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Come sono chiamati i corpi che sono difficilissimi da accelerare, ma esercitano un'attrazione gravitazionale piccolissima sugli altri corpi?
A: Inerti.
B: Resistenti.
C: Gravitanti.
D: Non esistono corpi di questo tipo.
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Immaginiamo di avere due sassi identici, A e B, e supponiamo per assurdo che la massa gravitazionale del sasso A raddoppi mentre la sua massa inerziale resta invariata. Le proprietà del sasso B invece non cambiano.
Che cosa accadrà allora se lasciamo cadere simultaneamente i due sassi?
A: Il moto dei due sassi ci apparirà identico.
B: L'accelerazione di A durante la caduta sarà un quarto di quella di B.
C: L'accelerazione di A durante la caduta sarà la metà di quella di B.
D: L'accelerazione di A durante la caduta sarà doppia rispetto a quella di B.
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Di quanto deve aumentare la velocità di un satellite, se il raggio della sua orbita si riduce a un centesimo del suo valore iniziale, affinché il satellite possa rimanere in orbita circolare intorno alla Terra?
A: Di 0,1 volte.
B: Di 100 volte.
C: Di 10 volte.
D: Di 0,01 volte.
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Nei confronti di un satellite artificiale in orbita circolare intorno alla Terra, la forza di gravità terrestre svolge il ruolo di:
A: forza di richiamo elastica.
B: forza centrifuga.
C: forza centripeta.
D: forza vincolare.
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L'espressione U(R) = –GmM/R rappresenta l'energia potenziale gravitazionale di un sistema di due masse m e M poste a distanza R una dall'altra.
Questa definizione di U(R) prevede che l'energia potenziale abbia valore zero quando la distanza tra le due masse è ________.
Se un satellite artificiale si allontana dalla Terra la forza di gravità fa un ________ negativo, perché il suo verso è ________ a quello dello spostamento.
Allora l'energia potenziale gravitazionale del sistema Terra-satellite, pur restando negativa, ________: infatti R aumenta e perciò il valore assoluto |U| ________.
Completamento aperto
5

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Se per la massa gravitazionale scegliessimo come unità di misura il grammo, quale valore avrebbe tale massa per un corpo con massa inerziale pari a 0,75 kg?
A: 0,75 g.
B: 750 kg.
C: 0,75 kg.
D: 750 g.
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Come sono chiamati i corpi che esercitano un'attrazione gravitazionale fortissima sugli altri corpi, ma sono facilissimi da accelerare?
A: Super-pesanti.
B: Gravitanti.
C: Non esistono corpi di questo tipo.
D: Inerti.
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