Fisica - Scuola secondaria di secondo grado I vettori e le forze Operazioni con i vettori Somma di due vettori

3. I vettori e le forze

20 esercizi

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Fisica

Al vettore A nel diagramma sono associate le componenti vettoriali A_x e A_y. Se il modulo di queste componenti raddoppia, come cambia il modulo di A?

A: Il modulo di A aumenta, ma senza raddoppiare.

B: Il modulo di A diventa oltre il doppio.

C: Il modulo di A raddoppia.

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Fisica

In una corsa a staffetta, l'atleta A corre una certa distanza in direzione nord e quindi consegna il testimone all'atleta B che copre la stessa distanza correndo in una direzione compresa tra est e sud. Se il vettore R è la somma dei vettori spostamento A e B, quale dei grafici lo rappresenta correttamente?

A: Il grafico I.

B: Il grafico III.

C: Il grafico II.

D: Il grafico IV.

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Fisica

Il disegno in alto mostra tre vettori spostamento, A, B, e C. Quale tra i tre diagrammi in basso riproduce correttamente il calcolo del vettore risultante A - B - C?

A: Il diagramma II.

B: Il diagramma III.

C: Il diagramma I.

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Fisica

Supponi che i vettori A e B del disegno abbiano entrambi un modulo di 6,0 m e siano diretti come mostrato nella figura. Quanto valgono A_x e B_x, le componenti scalari di A e B lungo l'asse x?

A: A_x = +(6,0 m) cos35° = +4,9 m;B_x = -(6,0 m) cos35° = -4,9 m.

B: A_x = -(6,0 m) sin35° = -3,4 m;B_x = +(6,0 m) sin35° = +3,4 m.

C: A_x = -(6,0 m) cos35° = -4,9 m;B_x = +(6,0 m) sin35° = +3,4 m.

D: A_x = -(6,0 m) cos35° = -4,9 m;B_x = +(6,0 m) cos35° = +4,9 m.

E: A_x = +(6,0 m) sin35° = +3,4 m;B_x = -(6,0 m) cos35° = -4,9 m.

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Supponi che il vettore A abbia un modulo di 3,0 km e sia diretto verso nord. Supponi anche che il vettore B abbia un modulo di 4,0 km e sia diretto verso est, come mostra il disegno.
Quanto vale il modulo del vettore risultante R?

A: I dati non sono sufficienti per determinare il modulo di R.

B: 8,5 km

C: 7,0 km

D: 5,0 km.

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Fisica

Dati i vettori spostamento A = (10 m; 0 m) e B = (-4 m; 4 m), determina il prodotto scalare s = A · B, il modulo del prodotto vettoriale v = A x B e l'angolo θ che separa i due vettori.

s = ________ m²
v = ________ m²
θ = ________°

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

Completamento aperto

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Fisica

Che relazione c'è tra il modulo R del vettore R e i moduli A e B dei vettori A e B?

A: Il modulo del vettore risultante R è minore della somma dei moduli di A e di B, cioè R < A + B.

B: Il modulo del vettore risultante R è maggiore della somma dei moduli di A e di B, cioè R > A + B.

C: Il modulo del vettore risultante R è uguale alla somma dei moduli di A e di B, cioè R = A + B.

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Fisica

I vettori componenti del vettore A nel diagramma sono chiamati A_x e A_y. Come cambia la direzione del vettore A se il modulo di A_x e quello di A_y raddoppiano? (Considera l'angolo θ nel grafico.)

A: L'angolo θ raddoppia.

B: L'angolo θ rimane uguale.

C: L'angolo θ cresce, ma senza raddoppiare.

D: L'angolo θ diventa oltre il doppio.

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Fisica

Una persona guida un'automobile per una distanza di 450,0 m. Lo spostamento A dell'auto è illustrato nel grafico. Quali sono le componenti scalari di questo vettore spostamento?

A: A_x = 0 m e A_y = -450,0 m.

B: A_x = 0 m e A_y = +450,0 m.

C: A_x = -450,0 m
e A_y = +450,0 m.

D: A_x = +450,0 m e A_y = +450,0 m.

E: A_x = -450,0 m
e A_y = 0 m.

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Fisica

Sommati insieme, i vettori spostamento A e B danno il vettore risultante R tale che R = A + B. Utilizza i dati riportati nel disegno per trovare il modulo R del vettore risultante e l'angolo θ che lo separa dall'asse +x.

R = ________ m
θ = ________°

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

Completamento aperto

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Fisica

La forza è una grandezza ________. Il ________ è uno strumento che misura ________ di una forza tramite ________ di una molla. L'unità di misura della forza è il ________, che equivale alla forza di gravità con cui la Terra attrae un corpo di massa ________.

Posizionamento

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Fisica

A: La forza-peso è un altro termine per indicare la massa di un oggetto.

B: La massa di un oggetto è un vettore, mentre la forza-peso è una grandezza scalare.

C: La forza-peso che agisce su un oggetto cambia da luogo a luogo, mentre la massa è sempre costante e non dipende dall'interazione tra corpi.

D: Il modulo della forza-peso che agisce su un oggetto è direttamente proporzionale alla sua massa.

E: Nella formula P=mg la costante di proporzionalità g dipende dall'oggetto considerato e non dalla sua posizione.

Vero o falso

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Marco sta traslocando e deve spingere il divano fuori dal salotto.

A: Per iniziare a fare muovere il divano Marco deve applicare una forza superiore alla forza di attrito statico tra il divano e il pavimento.

B: La forza necessaria per continuare a far muovere il divano è maggiore della forza necessaria a metterlo in movimento.

C: Se Marco appoggia degli oggetti sul divano fa più fatica a spostarlo perché le forze di attrito dipendono dalla forza con cui il divano preme sul pavimento, che in questo caso è la sua forza-peso.

D: Se il pavimento è più liscio il coefficiente di attrito dinamico è più alto, quindi Marco deve impiegare meno forza per spostare il divano.

E: Per poter ridurre la forza necessaria a spingere il divano Marco può cercare di ridurre la forza premente (ad esempio alleggerendo il divano dei cuscini) o di ridurre il coefficiente di attrito (ad esempio mettendo un pezzo di stoffa tra il divano e il pavimento).

Vero o falso

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A: Secondo la legge di Hooke la forza elastica di una molla è direttamente proporzionale al suo allungamento o compressione.

B: Secondo la legge di Hooke la forza elastica di una molla è diretta nello stesso verso del suo spostamento rispetto alla posizione di riposo.

C: Secondo la legge di Hooke due molle diverse che si trovano ad avere lo stesso allungamento eserciteranno la stessa forza elastica.

D: Secondo la legge di Hooke se una molla compressa di 1 cm esercita una forza elastica di 5 N, quella stessa molla compressa di 2 cm esercita una forza elastica di 10 N.

E: Secondo la legge di Hooke tutte le molle hanno la stessa costante elastica k.

Vero o falso

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Una scatola viene lasciata scivolare lungo un piano inclinato e poi lungo un piano orizzontale con lo stesso coefficiente di attrito.
Cosa possiamo dire della forza di attrito dinamico? Scegli l'unica risposta corretta.

A: La forza di attrito dinamico è minore nel piano orizzontale perché la scatola è più lenta.

B: La forza di attrito dinamico è maggiore nel piano inclinato perché la forza-peso è maggiore.

C: La forza di attrito dinamico è uguale nel piano orizzontale e nel piano inclinato perché il coefficiente di attrito e la forza premente sono le stesse.

D: Non possiamo sapere se la forza di attrito dinamica è maggiore nel piano inclinato senza conoscere l'inclinazione e la velocità della scatola.

E: La forza di attrito dinamico è minore nel piano inclinato perché la forza-peso non è perpendicolare al piano, quindi la forza premente è minore.

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Una barca a vela sta viaggiando in direzione nord-ovest. Il vento soffia da est verso ovest e così la vela applica sulla barca una forza F_V = 150 N. La deriva e il timone della barca impediscono che la barca si muova di lato, applicando nel complesso una forza F_T = 106 N in direzione nord-est.
Qual è la forza totale applicata sulla barca?

A: 106 N in direzione nord-ovest.

B: 44 N in direzione nord-est.

C: 150 N in direzione ovest.

D: 44 N in direzione nord-ovest.

E: 106 N in direzione nord-est.

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Considera un blocco di marmo che viene fatto scivolare su una superficie liscia orizzontale. In quali dei seguenti casi la forza di attrito dinamica è minima?

A: Quando la forza applicata è quasi orizzontale, con una leggera inclinazione verso il basso.

B: Quando la forza applicata è orizzontale.

C: Quando la forza applicata è quasi orizzontale, con una leggera inclinazione verso l'alto.

D: In tutti i casi precedenti la forza di attrito dinamica è la stessa.

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Nella missione Apollo, che portò allo sbarco sulla Luna, il Modulo Lunare era la parte della navicella Apollo che atterrava sulla Luna per poi ritornare in orbita lunare. Se il suo peso sulla Terra era di circa 5 · 10⁴ N (escludendo il propellente), qual era il suo peso sulla Luna considerando che la costante di proporzionalità peso-massa sulla superficie lunare è di circa 1,6 N/kg?

A: Circa 5 · 10⁴ N.

B: Circa 3 · 10⁴ N.

C: Circa 3 · 10³ N.

D: Circa 8 · 10⁴ N.

E: Circa 8 · 10³ N.

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Un pallone da calcio ha la massa di 470g. Un calciatore lo colpisce imprimendogli una forza di 50 N con un angolo di 30° verso l'alto rispetto al piano orizzontale. Qual è l'intensità della forza totale che agisce sul pallone?

A: 50 N

B: 48 N

C: 55 N

D: 45 N

E: 60 N

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Una molla con una costante elastica di 400 N/m viene allungata del 10% applicandovi una forza di 10 N. Quanto è lunga la molla a riposo?

A: 25 cm

B: 40 cm

C: 15 cm

D: 2,5 m

E: Nessuno dei precedenti

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