Fisica - Scuola secondaria di secondo grado I principi della dinamica Applicazioni dei principi della dinamica Il moto armonico di un pendolo

Applicazioni dei principi della dinamica

39 esercizi

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Fisica

Una molla si allunga di 6,0 cm quando viene tirata con una forza di 4,2 N. La sua costante elastica vale:

k = ________N/m

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Fisica

Una cassa di massa 46 kg poggia su un pavimento. Il coefficiente di attrito statico tra cassa e pavimento è 0,38. Calcola la minima forza orizzontale che deve essere applicata per muovere la cassa.
f=________x 10² N

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Fisica

I disegni mostrano tre blocchi identici fermi su tre diversi piani inclinati. I blocchi sono mantenuti nella condizione di riposo dall'attrito statico. Metti in ordine crescente (dal più piccolo al più grande) i moduli degli attriti statici dei tre esempi.

A: B, A, C

B: A, C, B

C: B, C, A

D: A, B, C

E: C, A, B

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Fisica

Un pacco di 20 kg poggia su un piano orizzontale. Per trascinarlo a velocità costante si deve applicare una forza di 110 N. Quanto vale il coefficiente di attrito dinamico tra pacco e piano?
μ_d=________

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Fisica

Tre blocchi identici sono trainati (o spinti) lungo una superficie orizzontale da una forza F, come mostrano i disegni. La forza F ha in tutti i casi lo stesso modulo. Metti in ordine crescente (dal più piccolo al più grande) i moduli delle forze d'attrito dinamico che agiscono sui tre blocchi.

A: C, A, B

B: C, B, A

C: B, A, C

D: A, C, B

E: B, C, A

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Fisica

Come mostra il disegno, tre pesanti blocchi di massa identica sono sospesi al soffitto per mezzo di tre diversi sistemi di carrucole. Metti in ordine crescente (dalla più piccola alla più grande) le tensioni delle funi che attraversano i sistemi di carrucole.

A: B, C, A

B: A, B, C

C: C, B, A

D: B, A, C

E: C, A, B

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Fisica

Calcola il momento della coppia di forze parallele e discordi di intensità 12 N e di braccio 0,85 m.
M=________

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Fisica

Calcola il modulo della forza necessaria per equilibrare un corpo di peso 5,0 N appoggiato su un piano inclinato alto 0,8 m e lungo 1,6 m.
F= ________

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Fisica

Due casse identiche sono trainate a velocità costante su un piano orizzontale da una forza pari a 176 N. Come mostra il disegno, la forza è applicata a una delle casse. Tra le casse e il suolo si esercita una forza di attrito dinamico. Trova la tensione della fune che collega le due casse.

A: 88,0 N

B: 132 N

C: Le informazioni non sono sufficienti per calcolare la forza d'attrito.

D: 176 N

E: 44,0 N

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Fisica

La legge di Hooke dice che:

A: il rapporto tra la forza e lo spostamento dalla posizione di equilibrio è uguale alla costante elastica.

B: lo spostamento dalla posizione di equilibrio è uguale al rapporto fra la costante elastica e la forza.

C: il prodotto della forza per lo spostamento dalla posizione di equilibrio è uguale alla costante elastica.

D: la forza è uguale al rapporto tra la costante elastica e lo spostamento dalla posizione di equilibrio è uguale.

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Fisica

Un piccolo cilindro è appoggiato sul piano di un vecchio giradischi, che ruota in senso orario a velocità costante. Il cilindro dista r = 12 cm dal centro del piatto. Il coefficiente di attrito statico tra il fondo del cilindro e la superficie del piatto vale 0,45. Qual è la velocità massima v_max a cui si può far ruotare il cilindro senza che questo scivoli verso l'esterno del piatto?

A: 0,25 m/s

B: 0,73 m/s

C: 7,3 m/s

D: 0,53 m/s

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Fisica

Il disegno mostra due pietre identiche in moto con la stessa velocità lineare legate ai perni centrali dei piatti di due vecchi giradischi. Il raggio del cerchio più grande è il doppio di quello più piccolo.
Quanto vale la tensione T₁ del filo più lungo, rispetto alla tensione T₂ del filo più corto?

A: T₁ = 1/2 T₂

B: T₁ = T₂

C: T₁ = 4 T₂

D: T₁ = 2 T₂

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: Il coefficiente di attrito statico dipende dalla natura delle superfici a contatto.

B: Il coefficiente di attrito dinamico si misura in N/kg.

C: Il modulo della forza di attrito statico non dipende dall'estensione delle superfici che sono a contatto ed è inversamente proporzionale a quello della forza normale.

D: Per ogni data coppia di superfici a contatto, il coefficiente di attrito dinamico è minore del coefficiente di attrito statico.

E: La forza di attrito statico non dipende dall'estensione delle superfici che sono a contatto ed è parallela al piano d'appoggio.

Vero o falso

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Fisica

La forza ________F_c è la forza necessaria per mantenere un oggetto in moto ________ uniforme. La forza centripeta è sempre diretta verso il ________ della traiettoria e ha modulo F_c=________v²/________ dove m è la ________ dell'oggetto in moto, v il modulo della sua ________ e r è il ________ della circonferenza che percorre.

Completamento aperto

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Fisica

Il disegno mostra una sciatrice, specialista di sci acrobatico, nel punto più basso di un trampolino, prima di un salto. In quel punto il trampolino ha una sagoma circolare con raggio di curvatura r. Due forze agiscono sulla sciatrice, il peso mg e la forza normale F_N. Quale relazione lega la forza totale agente sulla sciatrice alla massa m, al modulo della velocità v e al raggio r? Assumi che il verso positivo sia verso l'alto.

A: F_N + mg = mv²/r

B: F_N = mv²/r

C: - mg = mv²/r

D: F_N - mg= mv²/r

Scelta multipla

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Fisica

Si chiama ________T il tempo che un pendolo impiega per compiere una oscillazione completa. Nel caso di ________ oscillazioni, T________ dalla massa del pendolo, ________ dalla sua lunghezza e dall'accelerazione di gravità. Inoltre vale la legge dell'isocronismo del pendolo: per piccole oscillazioni, il periodo di un pendolo ________ dall'ampiezza di oscillazione.

Completamento chiuso

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Fisica

Un pendolo lungo 0,50 m e avente massa 0,30 kg sta effettuando piccole oscillazioni. La frequanza delle sue oscillazioni è uguale a:

A: 1,4 s

B: 0,7 s

C: 3,1 Hz

D: 1,4 Hz

E: 0,7 Hz

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Fisica

La leva è un corpo rigido che:

A: rimane in equilibrio solo se i bracci sono uguali.

B: può equilibrare due forze diverse.

C: rimane in equilibrio solo se i bracci sono sulla stessa retta.

D: rimane in equilibrio quando le forze applicate sono direttamente proporzionali ai loro bracci.

Scelta multipla

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: Se si raddoppia la massa di un pendolo, il periodo di oscillazione si dimezza.

B: Se si raddoppia la massa di un pendolo, il periodo di oscillazione aumenta di un fattore pari alla radice quadrata di due.

C: Se si raddoppia la massa di un pendolo, il periodo di oscillazione non varia.

D: Un pendolo compie piccole oscillazioni con periodo T. Affinché il periodo raddoppi, la sua lunghezza deve raddoppiare.

E: Un pendolo compie piccole oscillazioni con periodo T. Affinché il periodo raddoppi, la sua lunghezza deve quadruplicare.

Vero o falso

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Fisica

Il periodo di un pendolo semplice è 1,2 s. Se raddoppiamo la lunghezza del pendolo, quanto vale il nuovo periodo T? Scrivi il risultato utilizzando due cifre in totale (es., 1,2 o 12).

T = ________ s

Completamento aperto

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Fisica

Considera i cinque pendoli della figura. La lunghezza dei pendoli è disegnata in scala e le masse valgono tutte m o 2m, come indica in disegno. Quale dei cinque pendoli ha la frequenza di oscillazione più piccola?

A: IV.

B: V.

C: II.

D: I.

E: III.

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Fisica

Quale delle seguenti affermazioni descrive le condizioni alle quali un corpo rigido è all'equilibrio?

A: Sia la somma delle forze applicate al corpo sia la somma dei loro momenti devono annullarsi.

B: Tutti i momenti delle forze esterne agenti sul corpo devono essere zero.

C: Le forze esterne possono non essere nulle individualmente, ma deve esserlo la loro somma.

D: La risultante dei momenti delle forze applicate al corpo può non essere nulla.

E: I momenti delle forze esterne possono non essere nulli individualmente, ma deve esserlo la loro somma.

Scelta multipla

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Fisica

Per tenere in equilibrio un pacco lungo un piano inclinato lungo 3,20 m e alto 0,72 m è necessaria una forza di 27 N. Qual è il peso del pacco?
P=________

Completamento aperto

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Fisica

L'unità di misura delle forze, il chilo , è definito in modo che la forza elastica di un oggetto di peso 102 N sia uguale a 1 kg .

Trova errore

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: Le reazioni vincolari diventano più piccole se diminuisce la forza applicata.

B: Un piano inclinato ha lunghezza l e altezza h. Quanto più il piano è inclinato, tanto maggiore è il valore di h/l.

C: Un punto materiale che non risente di reazioni vincolari non può essere in equilibrio.

D: Un piano inclinato ha lunghezza l e altezza h. Quanto più il piano è inclinato, tanto maggiore è il valore di l/h.

E: Il valore delle reazioni vincolari dipende dal materiale di cui è fatto il vincolo.

Vero o falso

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: La forza da applicare ad oggetto di peso P per mantenerlo un su un piano inclinato di lunghezza a e altezza b vale Pa/b.

B: Un corpo è in equilibrio quando è fermo e rimane fermo al trascorrere del tempo.

C: Una coppia di forze è formata da due forze uguali e opposte applicate in punti distinti del corpo rigido.

D: Una coppia di forze è formata da due forze uguali, applicate nello stesso punto del corpo rigido e aventi la stessa direzione.

E: Una coppia di forze è formata da due forze uguali, applicate nello stesso punto del corpo rigido e aventi lo stesso verso.

Vero o falso

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Fisica

Una bambina di massa 30,0 kg si trova su uno scivolo alto 1,6 m e lungo 4,0 m. Con quale forza deve trattenerla la mamma per non farla scivolare?
F=________

Completamento aperto

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: Due forze di uguale modulo B, parallele e discordi, agiscono su un corpo lungo due direzioni distanti r. Il momento della coppia ha modulo B2r.

B: E' possibile mantenere in equilibrio una penna sulla punta di un dito solo se il baricentro della penna sta sulla retta verticale che passa per la punta del dito.

C: Due forze di uguale modulo B, parallele e discordi, agiscono su un corpo lungo due direzioni distanti r. Il momento della coppia ha modulo Br.

D: E' possibile mantenere in equilibrio una penna sulla punta di un dito solo se il peso della penna è equilibrato dalla forza esercitata dal dito.

E: E' possibile mantenere in equilibrio una penna sulla punta di un dito solo se sulla penna non agisce la forza di gravità.

Vero o falso

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Fisica

Un libro è fermo sul banco. Quali affermazioni sono vere?

A: La forza di gravità agisce solo sul banco e non sul libro.

B: Non ci sono forze che agiscono sul libro.

C: La forza di gravità agisce sia sul banco che sul libro.

D: Il libro resta fermo anche se ci sono forze che agiscono su di esso.

E: La forza di gravità agisce solo sul libro e non sul banco.

F: La forza peso che agisce sul libro è equilibrata dalla reazione vincolare del banco.

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Fisica

Un corpo molto ________ rispetto alle ________ caratteristiche del problema può essere schematizzato come un punto ________. Tale schematizzazione semplifica lo studio dell'equilibrio, perché in questo caso le ________ che agiscono sul corpo sono applicate tutte nello ________.

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Fisica

Completa la seguente frase.
Un corpo è poggiato su un piano inclinato. Se l'inclinazione del piano ________, il vettore componente del ________ parallelo al piano aumenta di ________, mentre quello ________ al piano diminuisce. Di conseguenza la ________ equilibrante deve essere ________ mentre la reazione vincolare diventa ________.

Posizionamento

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Fisica

Un pendolo di massa 4 kg è formato da una corda lunga 1,4 m.
Quanto vale il periodo del pendolo?
T=________s
Se la lunghezza della corda viene ridotta a un quarto, quanto varrà il periodo?
T₂=________s

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: La condizione per l'equilibrio di un punto materiale è che la somma delle forze applicate sia una forza che agisce sul punto stesso.

B: Il braccio di una forza F rispetto a un punto P è dato dalla distanza tra il punto P e il modulo del vettore F.

C: La condizione per l'equilibrio di un punto materiale è che le forze applicate sul punto abbiano tutte modulo uguale.

D: Il braccio di una forza F rispetto a un punto P è dato dalla distanza tra il punto P e la retta che contiene F.

Vero o falso

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Fisica

Calcola il modulo della forza necessaria a equilibrare una resistenza di 266 N con una leva avente fulcro a una distanza doppia della forza motrice rispetto a quella della resistenza.
F_M=________

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Fisica

Stabilisci se le seguenti affemazioni sono vere o false.

A: Se P indica la forza peso, m la massa e g la costante di proporzionalità, allora m=P/g.

B: L'unità di misura della costante elastica è m/N.

C: Due forze aventi stessa intensità provocano allungamenti proporzionali della molla di un dinamometro.

D: La costante di proporzionalità tra peso e massa espressa nelle unità di misura di N/kg, sulla Terra al livello del mare ha il valore di 9,8.

E: Una molla viene compressa con una forza pari a 3 N. La forza elastica che tende a far recuperare alla molla la lunghezza iniziale ha un'intensità maggiore di 3 N.

Vero o falso

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Un corpo rigido è un oggetto che ha deformazioni ________ quando è soggetto alle forze che agiscono su di esso. In realtà un oggetto si comporta come corpo rigido solo se le forze applicate non sono così ________ da ________.

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Fisica

Completa le seguenti frasi.
- Il ________ della forza necessaria per equilibrare un corpo su un piano inclinato è F=Ph/l, dove ________ è il peso del ________, h la ________ del piano e l la sua lunghezza.
- Il ________ di una forza rispetto a un ________P è dato dalla distanza tra P e la ________ che contiene F.
- Il ________ di una ________ di forze ha intensità data ________ del modulo delle forze ________ la distanza tra le rette di azione delle forze stesse.

Posizionamento

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Fisica

Due blocchi identici di massa m scivolano senza attrito su un tavolo ad aria per esperimenti. I due blocchi sono uniti da uno spago. Sul blocco B è applicata una forza esterna di trazione di 2,4 N. Quanto vale la forza F_A che lo spago esercita sul blocco A? E la forza F_B che lo spago esercita sul blocco B?

A: F_A = -1,2 N e F_B = 1,2 N

B: F_A = 2,4 N e F_B = -2,4 N

C: F_A = -2,4 N e F_B = 2,4 N

D: F_A = 1,2 N e F_B = -1,2 N

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Fisica

Un ciclista di 65 kg pedala a velocità costante di 10 m/s su una bicicletta di massa di 16 kg e la forza di attito totale che agisce è di 180 N. Quanto vale il modulo della spinta esercitata dal ciclista?
Spinta=________N

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