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Fisica

A: Una forza di grande intensità produce sempre forti pressioni.
B: La pressione generata da una forza è inversamente proporzionale alla superficie su cui la forza è distribuita.
C: La pressione esercitata da una forza su una superficie non varia se cambia la direzione della forza, purché il suo modulo rimanga lo stesso.
D: Una piccola forza può produrre grandi pressioni, basta applicarla su una superficie grande, in modo da ampliarne gli effetti.
E: La pressione è una grandezza scalare.
Vero o falsoVero o falso
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Il pascal è una unità di misura piuttosto piccola, infatti 1 Pa = ________ Questo significa che 1 Pa è la pressione esercitata dalla forza di ________ su una superficie di ________. Sappiamo che 1 N è il peso di una massa di circa ________. Immaginiamo allora di ricoprire con 1 hg di prosciutto un quadrato di lato ________: se le fette sono sottili la superficie sottostante sarà minimamente caricata. Per esempio, se tale superficie fosse disegnata sulla neve, le fette di prosciutto non lascerebbero quasi traccia.
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Tra le seguenti frasi, indica l'unica corretta.
A: Per trasformare in N/dm2 un dato espresso in Pa, bisogna moltiplicare il dato per 100, perché in 1 m2 ci sono 100 dm2.
B: 1 Pa corrisponde a 1 kg/m2.
C: Se si trasforma in atmosfere una pressione espressa in pascal, il numero diventa più piccolo.
D: 1 Pa corrisponde a 0,01 N/cm2
E: 1 atm corrisponde a circa 100 000 Pa. Quindi 1 atm è la pressione esercitata da una massa di 100 000 kg distribuita sulla superficie di 1 m2.
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Una cassa ha la massa di 100 kg e le sue dimensioni sono 20,0 cm, 50,0 cm e 100,0 cm. Quali tra le seguenti affermazioni sono esatte?
A: La pressione minima si ottiene disponendo come base la faccia di superficie 0,500 m2.
B: Appoggiando la cassa sulla sua faccia più piccola, si sviluppa la pressione di 0,981 Pa.
C: La pressione esercitata dalla cassa non dipende dal suo volume.
D: La superficie ghiacciata di un lago, che sostiene al massimo la pressione di 1500 Pa, non può sostenere la cassa.
E: Il peso della cassa è sempre lo stesso, quindi la pressione non dipende dalla faccia su cui la cassa è appoggiata.
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Osserva la figura, poi indica quali frasi sono vere e quali false.
A: La pressione è una grandezza vettoriale, perché è indicata con una freccia.
B: A parità di forza e di superficie, la maggiore pressione si esercita quando la forza è perpendicolare alla superficie.
C: Se la forza è obliqua rispetto alla superficie, la pressione agisce nella stessa direzione della forza.
D: Se la forza è parallela alla superficie, la pressione esercitata dalla forza è nulla.
E: Se la forza è obliqua rispetto alla superficie, è necessario ruotarla in direzione perpendicolare ad essa, perché la pressione agisce solo perpendicolarmente alla superficie.
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Per esercitare ________ su un fluido, è necessario applicarla ________ in contatto con esso, per esempio sul pistone mobile in un cilindro. Quindi la forza viene comunque distribuita su una superficie, perché non è possibile applicarla ________. Allora al fluido viene trasmessa ________.
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Osserva la figura, che illustra un cilindro pieno d'aria in cui può scorrere un pistone mobile. Poi indica quali tra le seguenti frasi sono esatte.
A: La pressione sviluppata dalla forza che preme il pistone si trasmette al palloncino, perpendicolarmente in ogni punto della sua superficie.
B: Sul palloncino agisce inalterata la stessa forza che comprime il pistone.
C: Sulle pareti e sul fondo del cilindro agisce perpendicolarmente una pressione diretta dall'interno verso l'esterno e uguale alla pressione agente sul palloncino
D: La pressione esercitata (tramite il pistone) sull'aria nel cilindro si trasmette inalterata dall'alto verso il basso anche sul palloncino, che quindi si schiaccia.
E: Il volume del palloncino diminuisce perché le particelle del gas si possono avvicinare tra loro.
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Tra le seguenti frasi, che si riferiscono al funzionamento di un ponte idraulico, indica l'unica sbagliata.
A: Il funzionamento del ponte si basa sul fatto che la forza esercitata su uno stantuffo si trasmette inalterata a tutto il resto del liquido.
B: Il rapporto tra i moduli delle forze sui due stantuffi è uguale a quello tra le aree delle due rispettive superfici.
C: Tra le aree dei due stantuffi e le forze in gioco vale la relazione F1/A1 = F2/A2.
D: Conviene porre l'oggetto da sollevare sullo stantuffo con superficie maggiore.
E: La forza che arriva allo stantuffo con area maggiore ha modulo più grande e verso opposto rispetto alla forza esercitata sullo stantuffo piccolo.
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I due stantuffi di un ponte idraulico hanno superficie, rispettivamente, 20 cm2 e 1,5 m2. Sulla superficie minore si applica la forza di 20 N. Allora la pressione che si origina nel ponte vale ________. Questa pressione si propaga ________; quindi su ogni metro quadrato di superficie arriva la ________ di 10 000 N. Per questo motivo, lo stantuffo grande risente di una forza verticale verso l'alto pari a ________, che può sollevare, per esempio, ________ di circa 1500 kg.
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La pressione idrostatica è generata dal peso del liquido contenuto in un recipiente. Essa agisce ________, in direzione perpendicolare come afferma ________. Gli esperimenti dimostrano che il valore di questa pressione ________ dalla massa di liquido, ma è determinato dal livello del liquido raggiunto nel recipiente: quantità uguali dello stesso liquido possono produrre pressioni diverse se, in recipienti di forma differente, arrivano ________. Nell'esperimento dei vasi comunicanti, viceversa, ________ è la stessa in tutti i rami perché è uguale l'altezza raggiunta in ciascuno.
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Considera una vasca da bagno e una bottiglia contengono acqua fino all'altezza di 20 cm indica se le frasi seguenti sono vere o false.
A: Il volume di acqua nella vasca è molto maggiore di quello nella bottiglia.
B: La pressione sul fondo della vasca è molto maggiore di quella sul fondo della bottiglia, perché la pressione idrostatica è in relazione al peso dell'acqua e nella vasca c'è più acqua.
C: La pressione sul fondo della vasca è uguale a quella sul fondo della bottiglia.
D: Non si possono paragonare le pressioni perché non si conoscono le aree di base, che permetterebbero di calcolare i volumi dell'acqua.
E: Il peso dell'acqua nella vasca è maggiore del peso dell'acqua nella bottiglia, ma è distribuito su una superficie maggiore.
Vero o falsoVero o falso
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A: Nella sua famosa esperienza, Torricelli misurò direttamente la pressione atmosferica.
B: Ripetendo l'esperienza in alta montagna, l'altezza della colonna di mercurio risulta maggiore di 76 cm.
C: I calcoli relativi all'esperienza di Torricelli si basano sulla legge di Stevin.
D: L'esperienza di Torricelli si basa sul fatto che la colonna di mercurio è in equilibrio con la pressione atmosferica.
E: Per effettuare l'esperienza di Torricelli, è necessario usare un liquido con grande densità.
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La pressione atmosferica al livello del mare può sorreggere una colonna di mercurio alta 76 cm. Con la legge di Stevin, si determina la pressione idrostatica alla base della colonna di mercurio (e quindi la pressione atmosferica) : p = d · g · h = 13 600 kg/m3 · 9,81 N/kg · 0,760 m = 1,01 × 105 Pa. Quale colonna di acqua eserciterebbe la stessa pressione ________? Dalla formula inversa ________, ricaviamo h = 10 m circa. Oppure, ricordando che la densità dell'acqua è circa 1 000 kg/m3, cioè quasi quattordici volte inferiore a quella del mercurio, si deduce che l'altezza della colonna d'acqua sarebbe altrettante volte ________ di quella di mercurio. Nell'esperimento del bicchiere di acqua capovolto, la pressione idrostatica sviluppata dall'acqua sul cartoncino che copre il bicchiere è ben minore di quella atmosferica: l'acqua non cade finché l'altezza del bicchiere non supera i ________. Come si vede dai dati, l'esperienza del bicchiere capovolto ________ ripetere anche in alta montagna, dove la pressione si abbassa.
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Un sub sta nuotando in un lago alla profondità di 4 m. La densità dell'acqua è circa 1000 kg/m3. Indica, tra le seguenti frasi, l'unica sbagliata.
A: Il sub non risente della pressione atmosferica, perché non è esposto direttamente all'aria.
B: Per ottenere una pressione idrostatica uguale a quella atmosferica il sub dovrebbe scendere alla profondità di : h = 101000 Pa : (1000 Kg/m³ · 9,8 N/kg), quindi a circa 10 m.
C: La pressione dovuta all'acqua è minore di quella dovuta all'atmosfera terrestre.
D: La pressione complessiva che grava sul sub è circa 140 000 Pa.
E: La pressione idrostatica a cui è sottoposto è circa 40 000 Pa.
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Una finestra ha una superficie di 1 m2. Indica l'unica affermazione sbagliata.
A: La finestra non si sfonda perché la stessa pressione agisce dall'interno e dall'esterno.
B: La forza che agisce sulla finestra a causa della pressione atmosferica vale circa 101 000 N.
C: Sulla finestra non agisce alcuna pressione, perché la pressione atmosferica agisce solo verticalmente, dall'alto verso il basso.
D: La finestra risente di una forza, dovuta alla pressione atmosferica, pari circa al peso di un oggetto di massa 10 000 kg.
E: Se nella stanza fosse creato il vuoto, la finestra imploderebbe verso l'interno.
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Due sfere di identico volume, A e B, sono immerse completamente in acqua e poi lasciate libere. La sfera A galleggia, la B affonda. Indica tra le seguenti l'unica affermazione sbagliata.
A: La spinta di Archimede è uguale per entrambe le sfere.
B: La sfera B ha sicuramente densità maggiore di A.
C: La risultante delle forze agenti sulla sfera B ha verso opposto alla risultante su A.
D: La sfera B ha sicuramente densità maggiore dell'acqua.
E: La spinta di Archimede è maggiore sulla sfera A, perché sale in superficie e galleggia.
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Quali tra le seguenti affermazioni sono corrette?
A: Il peso dell'acqua spostata e la spinta di Archimede sono due forze che hanno in comune modulo e direzione.
B: Il volume dell'acqua spostata è uguale al volume dell'oggetto immerso.
C: La spinta di Archimede è una forza uguale al peso dell'acqua spostata.
D: Per determinare il peso dell'acqua spostata si moltiplica il volume dell'oggetto immerso per la densità dell'acqua (si ottiene la massa di acqua spostata) e poi si moltiplica ancora per g.
E: Il peso dell'acqua spostata è uguale al peso dell'oggetto immerso.
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Osserva la figura. Il dinamometro di sinistra segna 9,0 N, quello di destra 7,5 N. Quali tra le seguenti frasi sono esatte?
A: Il peso dell'oggetto è 9 N.
B: Il peso dell'oggetto è 7,5 N.
C: La spinta di Archimede sull'oggetto è 7,5 N.
D: Il peso dell'acqua spostata dall'oggetto, quando esso viene immerso, è 1,5 N.
E: La spinta di Archimede sull'oggetto è 1,5 N.
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Hai una bilancia a bracci uguali, sotto una campana di vetro in cui è stato fatto il vuoto. Appendi al braccio di destra una grande sfera vuota di plastica, a sinistra un piccolo oggetto metallico: la bilancia è in equilibrio. Nel vuoto, l'unica forza che agisce sui due oggetti è ________, quindi il peso della sfera è uguale a quello dell'oggetto metallico. Ora porti la bilancia fuori dalla campana: noti che l'equilibrio è perturbato e la bilancia pende dalla parte ________. Adesso infatti è presente la spinta di Archimede, che è maggiore sulla sfera, dato che essa ha maggior volume: quindi essa risulta "più ________" dell'oggetto metallico.
Analogamente, quando misuri il peso di un oggetto appendendolo a un dinamometro, in realtà ottieni un valore ________, perché leggi il valore del peso ________ dell'intensità della spinta di Archimede nell'aria.
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Un blocchetto di legno viene tenuto sott'acqua con una mano, a una certa profondità. Quando viene lasciato libero, tende a salire in superficie perché la sua densità è minore di quella dell'acqua. Mentre sale, rimanendo ancora tutto immerso, la spinta di Archimede ________. Durante la salita, la risultante delle forze sul blocchetto è pari in modulo ________ tra la spinta di Archimede (verso l'alto) e il peso dell'oggetto (verso il basso). Quando il blocchetto affiora un poco, il peso rimane costante, e il volume di acqua spostata ________, quindi diminuisce un poco anche la spinta di Archimede. Allora anche la risultante verso l'alto diminuisce, ________. Il blocchetto continua ad emergere, e la spinta di Archimede continua a diminuire, finché ________: a questo punto la risultante delle forze sul blocchetto è nulla ed esso si ferma, rimanendo in parte fuori e in parte dentro l'acqua. Il volume della parte del blocchetto immersa determina una spinta di Archimede esattamente uguale al peso dell'intero blocchetto.
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