Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Gravitazione Leggi di Keplero Terza legge di Keplero

6. La gravitazione

20 esercizi

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Fisica

Il modello eliocentrico di Copernico:

A: rivoluzionò il modo di porsi di fronte all'Universo, passando dal modello geocentrico a quello eliocentrico.

B: storicamente ebbe un ruolo marginale, ma viene ricordato perchè Copernico era un astronomo italiano di grande fama.

C: non pone la terra al centro dell'Universo, ma le stelle fisse.

D: non era supportato da osservazioni astronomiche.

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Fisica

La prima legge di Keplero

A: afferma che le orbite dei pianeti sono circonferenze.

B: spiega perché ci sono le stagioni, introducendo il concetto di afelio e perielio.

C: è basata su osservazioni astronomiche e conferma il modello eliocentrico di Copernico.

D: è di natura speculativa e deduce la forma dell'orbita da principi fisici.

E: riguarda il moto dei pianeti del Sistema Solare.

Vero o falso

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Fisica

Un'orbita è ellittica se:

A: la somma dei quadrati delle distanze dai due fuochi è costante.

B: la distanza dal centro è costante.

C: la somma delle distanze dai due fuochi è costante.

D: la differenza delle distanze dai due fuochi è costante.

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Fisica

La seconda legge di Keplero

A: sancisce l'esistenza delle stagioni.

B: afferma che i pianeti non hanno velocità costante nel loro moto di rivoluzione attorno al Sole.

C: definisce il concetto di afelio e perielio.

D: è un principio fisico indimostrabile.

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Fisica

La velocità di un pianeta all'afelio è:

A: la velocità minore che può avere un pianeta nella sua orbita attorno al Sole.

B: la velocità maggiore che può avere un pianeta nella sua orbita attorno al Sole.

C: la velocità media di un pianeta.

D: è esattamente la stessa che si registra al perielio.

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La terza legge di Keplero

A: afferma che il quadrato del periodo di rivoluzione è direttamente proporzionale al cubo del semiasse maggiore dell'orbita.

B: non vale per i satelliti dei pianeti.

C: afferma che il prodotto della lunghezza del semiasse maggiore e di quello minore sono proporzionali al quadrato del periodo dell'orbita.

D: afferma che il rapporto tra il cubo del periodo di rivoluzione e il quadrato del semiasse maggiore dell'orbita è lo stesso per tutti i pianeti.

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Fisica

La spiegazione delle leggi di Keplero:

A: non esiste perché si tratta di leggi assiomatiche.

B: fu anticipata da Copernico che proponeva un modello eliocentrico in cui i pianeti orbitano intorno al Sole.

C: risiede nella forza-peso.

D: si deve a Newton, il quale intuì che era la forza di gravità a determinare il moto dei pianeti.

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Qual è il valore della forza che un corpo di 60,0 kg esercita sulla Terra per effetto della gravità?

F = ________ 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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Se in un esperimento si raddoppia la massa di due corpi di quanto bisogna aumentare la loro distanza per mantenere costante la forza di attrazione gravitazionale?

A: Si deve raddoppiare la distanza tra i due corpi.

B: Si deve aumentare la distanza di un fattore 4.

C: Si deve moltiplicare la distanza per un fattore 2^1/2. La forza di attrazione gravitazionale non dipende dalla distanza tra i due corpi.

D: Si deve dimezzare la distanza tra i corpi.

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Calcola la diminuzione percentuale Δg del modulo dell'accelerazione di gravità g a una distanza h =10,0 km dalla superficie della terra (R_T = 6,38⋅10⁶ m).

Δg = ________%

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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Quali sono le dimensioni della costante di gravitazione universale?

A: N⋅m²/kg²

B: [l]³[t]^-2[m]^-1

C: Sono le stesse della forza.

D: NL²/M²

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La costante di gravitazione universale G non deve essere confusa con g, che è il modulo della ________ di un corpo in caduta ________, prodotta dalla forza di gravità esercitata dalla ________. La costante G è una grandezza ________, mentre g è il modulo di un vettore e il suo valore non è ________.

Posizionamento

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Il semiasse maggiore a dell'orbita terrestre attorno al Sole è a = 1,50⋅10¹¹ m. Calcola il rapporto a³/T², dove T è il periodo di rivoluzione della Terra.

A: Il problema non può essere risolto perché mancano alcuni dati.

B: Il rapporto è costante e vale 2,96⋅10^-34 m³/anni².

C: Il rapporto è costante e vale 3,38⋅10³³ m³/anni².

D: Il rapporto non può essere calcolato in quanto la velocità della Terra non è costante, di conseguenza il periodo non è definto.

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Newton ricavò le leggi di Keplero dalle leggi generali del moto, notando che i pianeti erano soggetti alla forza di gravitazione universale. In particolare possiamo dire che:

A: la prima legge di Keplero deriva dalla conservazione del momento angolare.

B: la seconda legge di Keplero deriva della conservazione del momento angolare.

C: la terza legge di Keplero deriva dalla conservazione del momento angolare.

D: le tre leggi di Keplero possono essere spiegate a partire dal fatto che il modulo della forza di gravitazione universale è proporzionale a 1/r².

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Cosa accadrebbe se la massa gravitazionale non fosse direttamente proporzionale alla massa inerziale?

A: Non si potrebbe usare il dinamometro per misurare le forze.

B: Non si potrebbe applicare la seconda legge della dinamica nel caso in cui sia presente la forza gravitazionale.

C: La massa gravitazionale non è mai proporzionale alla massa inerziale.

D: L'accelerazione di un corpo immerso in un campo gravitazionale non sarebbe indipendente dalla massa del corpo.

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Da osservazioni astronomiche sul pianeta Giove si è registrato che uno dei suoi satelliti, denominato Callisto, ha un periodo di 16,75 d e il raggio dell'orbita è circa 1,9⋅10⁹ m. Quanto vale la massa di Giove?

M_G = ________∙10²⁷ kg

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La Terra in orbita intorno al Sole può essere considerata un sistema isolato in cui agisce solamente la forza di gravità. In questa situazione le quantità fisiche che si conservano sono:

A: il modulo della forza gravità e il momento angolare.

B: l'energia cinetica e quella potenziale.

C: l'energia meccanica e il momento angolare.

D: l'energia potenziale.

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Qual è l'espressione dell'energia potenziale gravitazionale U, nel caso in cui si vuole che sia pari a zero quando due masse si trovano a distanza infinita?

A: U = –GM/r

B: U = –GMm/r²

C: U = GMm/r

D: U = –GMm/r

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Fisica

Quale delle affermazioni che seguono descrive meglio il moto di un satellite in orbita circolare?

A: Più un satellite è distante dal centro del pianeta, più è veloce.

B: La velocità del satellite dipende dalla sua massa.

C: Più un satellite è distante dal centro del pianeta, più è lento.

D: Se l'orbita è circolare, la velocità del satellite è indipendente dalla distanza dal pianeta.

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Fisica

Qual è la relazione tra la velocità di fuga v di un proiettile posto sulla superficie di un pianeta e il raggio R del pianeta che produce il campo gravitazionale?

A: R = 1/v²

B: R/v = costante

C: v²R = costante

D: Non sussiste alcuna relazione.

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