Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Fluidi Pressione nei liquidi Legge di Stevino

5. L’equilibrio dei fluidi

20 esercizi

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Fisica

Il pistone di comando e la pedana di un elevatore idraulico per auto sono in equilibrio allo stesso livello, come mostra il disegno. La sezione orizzontale del pistone di comando dell'elevatore misura 12 cm², mentre quella della pedana elevatrice misura 1200 cm². La forza F₁ applicata al pistone di comando ha un modulo di 140 N.
Quanto vale il peso P dell'automobile? Trascura il peso del pistonte e della pedana.

P = ________ N

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

Il disegno mostra la sezione di una piscina. Alla superficie dell'acqua la pressione è la normale pressione atmosferica (1 atm). Sul fondo della piscina la pressione è maggiore a causa del peso dell'acqua. Durante un temporale la pressione dell'aria scende al di sotto del valore iniziale. Come cambia la pressione sul fondo?

A: La pressione sul fondo della piscina diminuisce, ma meno del calo della pressione atmosferica.

B: La pressione sul fondo della piscina aumenta.

C: La pressione sul fondo della piscina non cambia.

D: La pressione sul fondo della piscina diminuisce di una quantità pari al calo della pressione atmosferica.

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Due liquidi, indicati nel disegno con 1 e 2, sono in equilibrio all'interno di un tubo a forma di U ed aperto ad entrambe le estremità. I liquidi sono immiscibili e il liquido 1 rimane al di sopra del liquido 2. Quanto vale la densità ρ₁ del liquido 1 rispetto alla densità ρ₂ del liquido 2?

A: ρ₁ è maggiore di ρ₂.

B: ρ₁ è uguale a ρ₂, perché i due liquidi sono in equilibrio.

C: I dati non sono sufficienti per determinare quale dei due liquidi abbia la densità maggiore.

D: ρ₁ è minore di ρ₂.

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Fisica

Due camere sotterranee sono rempite d'acqua. Il soffitto della camera 1 è allo stesso livello del suolo della camera 2. Come mostra il disegno, l'area del soffitto della camera 1 è maggiore dell'area del suolo della camera 2. Quale delle due superfici (soffitto della camera 1, suolo della camera 2) risente della pressione più grande?

A: Il suolo, perché al di sopra del suolo c'è acqua, mentre non c'è acqua al di sopra del soffitto.

B: Il soffitto, perché c'è più acqua nella camera 1 che nella 2.

C: Il soffitto, perché ha l'area più grande.

D: Il suolo, perché ha l'area più piccola.

E: Le sue superfici risentono della stessa pressione.

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Il disegno mostra tre contenitori riempiti fino allo stesso livello con il medesimo fluido. In quale contenitore la pressione sul fondo è maggiore?

A: Sul fondo di tutti e tre si trova la stessa pressione.

B: Nel contenitore C, perché il suo fondo ha l'area più piccola.

C: Nel contenitore B, perché contiene la minor quantità di fluido.

D: Nel contenitore A, perché il suo fondo ha l'area più grande.

E: Nel contenitore A, perché contiene la maggior quantità di fluido.

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Due recipienti sono pieni d'acqua fino allo stesso livello. Uno di essi contiene anche una palla in plastica galleggiante sull'acqua. Se i due contenitori fossero posti uno a uno su una bilancia e pesati, quale peserebbe di più?

A: Il recipiente senza la palla pesa di più.

B: Il recipiente con la palla pesa di più.

C: I due recipienti hanno lo stesso peso.

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Un recipiente è pieno d'acqua fino all'orlo. Un oggetto solido di massa pari a 3,00 kg viene immerso completamente nell'acqua. Durante questo procedimento, 2,00 kg d'acqua fuoriescono al di sopra dell'orlo del recipiente.
Quanto vale la spinta di Archimede che agisce sull'oggetto? Di conseguenza, una volta liberato, l'oggetto risalirà, cadrà sul fondo o rimarrà fermo a mezz'acqua?

A: 19,6 N. L'oggetto precipita.

B: 19,6 N. L'oggetto rimane fermo.

C: 19,6 N. L'oggetto risale.

D: 29,4 N. L'oggetto precipita.

E: 29,4 N. L'oggetto risale.

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Fisica

Due camere sotterranee sono rempite d'acqua. Il soffitto della camera 1 è allo stesso livello del suolo della camera 2. La pressione sul suolo della camera 2 vale 1,5 x 10⁵ Pa. Se l'area del soffitto della camera 1 è 2,0 m², quanto vale il modulo della forza F che l'acqua esercita su di esso?

F = ________ x 10⁵ N

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

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Due oggetti, A e B, hanno lo stesso volume e sono completamente sommersi in un liquido, a profondità differenti. A è sommerso nei pressi del fondo e B vicino alla superficie.
Quale dei due oggetti riceve la spinta di Archimede maggiore?

A: L'oggetto B, perché più vicino alla superficie la spinta di Archimede è maggiore.

B: Entrambi ricevono la stessa spinta di Archimede.

C: L'oggetto A, perché a maggiore profondità la pressione è maggiore.

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Tre oggetti solidi galleggiano in un liquido. Pesi, volumi e forme sono diversi per ciascun oggetto. In base alla situazione rappresentata nel disegno, elenca i tre oggetti in ordine di densità decrescente.

A: A, B, C

B: C, A, B

C: A, C, B

D: B, C, A

E: B, A, C

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Le racchette da neve permettono di camminare nella neve senza sprofondare perché diminuiscono la pressione esercitata sulla neve allargando la superficie di contatto.
Qual è la pressione esercitata da una persona di 70 kg se la superficie totale delle racchette è di 0,1 m²?

A: 7,0 · 10² Pa

B: 6,0 · 10³ Pa

C: 6,9 · 10² Pa

D: 6,9 · 10³ Pa

E: Nessuna delle precedenti.

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Fisica

Il torchio idraulico sfrutta la legge di ________ per ________ la forza applicata sul pistone più ________ e ottenere una forza molto ________ dalla parte del pistone più ________. Grazie al liquido presente nel torchio, infatti, la pressione nel pistone più piccolo, che è il rapporto tra forza e superficie, sarà ________ al rapporto tra forza e superficie nel pistone più grande.

Posizionamento

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Consideriamo una lattina di forma cilindrica. Normalmente diciamo che la lattina è vuota anche se contiene dell'aria: se veramente non contenesse neanche dell'aria, la pressione atmosferica non sarebbe compensata da nulla e la lattina verrebbe immediatamente schiacciata.
Supponi che la lattina abbia una superficie di 28 cm². A quale forza è sottoposta?

A: 3,1 · 10² N

B: 3,1 · 10³ N

C: 2,8 N

D: 2,8 · 10² N

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Fisica

La fossa delle Marianne, nell'Oceano Pacifico, è la più profonda depressione oceanica conosciuta al mondo. Il punto più profondo, l'abisso Challenger, si trova a circa 11 000 metri sotto il livello del mare.
Qual è l'ordine di grandezza della pressione dell'acqua nel fondo di quell'abisso? Ricorda che l'ordine di grandezza della densità dell'acqua salata è 10³ kg/m³.

A: 10⁵ Pa

B: 10⁶ Pa

C: 10⁷ Pa

D: 10⁸ Pa

E: 10⁹ Pa

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Fisica

A: Una pressione di 1,5 atm corrisponde a circa 1,5 · 10⁵ Pa.

B: La pressione atmosferica normale corrisponde a un'altezza di 760 mm del barometro a mercurio, quindi 1 atm = 760 mmHg.

C: La pressione di 1 Pa è la pressione esercitata da una forza di 1 N su una superficie di 1 cm².

D: La pressione atmosferica in montagna è generalmente maggiore di 1 atm.

E: La pressione atmosferica non dipende dalla posizione in cui ci si trova.

Vero o falso

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Il dislocamento di una nave è la massa dell'acqua da essa spostata, e si usa come riferimento per la massa della nave stessa. Se una nave da crociera ha un dislocamento di 56000 t, qual è la massa della nave e che volume di acqua sposta?

A: m _nave = 5,6 · 10⁴ kg, V_acqua = 5,6 · 10³ m³

B: m _nave = 5,6 · 10⁴ kg, V_acqua = 5,6 · 10⁵ m³

C: m _nave = 5,6 · 10⁶ kg, V_acqua = 5,6 · 10⁴ m³

D: m _nave = 2,8 · 10⁷ kg, V_acqua = 2,8 · 10⁴ m³

E: m _nave = 5,6 · 10⁷ kg, V_acqua = 5,6 · 10⁴ m³

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Una mongolfiera ha il pallone che contiene l'aria calda del volume di 350 m³. La densità dell'aria all'altezza in cui sta volando è di 1,1 kg/m³. Se la mongolfiera non sta salendo né scendendo, qual è la sua massa?
m = ________ kg

Completamento aperto

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Fisica

Un oggetto metallico viene completamente immerso in acqua; il suo peso apparente diminuisce del 9,5%.
Di che materiale è fatto l'oggetto?

A: Oro (densità 1,93 · 10⁴ kg/m³).

B: Argento (densità 1,05 · 10⁴ kg/m³).

C: Piombo (densità 1,13 · 10⁴ kg/m³).

D: Rame (densità 8,89 · 10³ kg/m³).

E: Ferro (densità 7,86 · 10³ kg/m³).

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Fisica

Un cilindro di legno di densità 7,6 · 10² kg/m³ alto 11,5 cm viene immerso in una latta contenente olio di lino di densità 9,4 · 10² kg/m³. Di quanti cm emerge il blocchetto dall'olio?

A: 3,2 cm

B: 9,3 cm

C: 8,3 cm

D: 2,2 cm

E: Il blocchetto non galleggia.

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Fisica

Quale delle seguenti affermazioni sulla pressione è errata?

A: La pressione è una grandezza vettoriale.

B: La pressione in un liquido in equilibrio agisce in modo uguale in tutte le direzioni.

C: La pressione esercitata su una superficie di un liquido si trasmette invariato su ogni altra superficie a contatto con il liquido.

D: La pressione in un liquido aumenta con l'aumentare della profondità.

E: La pressione si misura in N/m².

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