Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Moti nel piano Composizione di moti La composizione della velocità

I vettori e il moto in due dimensioni

35 esercizi

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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 qui accanto lo rappresenta correttamente?

A: Il grafico I.

B: Il grafico III.

C: Il grafico IV.

D: Il grafico II.

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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 maggiore della somma dei moduli di A e di B, cioè R > A + B.

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

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

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Fisica

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: 7,0 km

B: 5,0 km.

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

D: 8,5 km

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Fisica

Un oggetto in moto armonico semplice ha un'ampiezza di 0,136 m e un periodo di oscillazione di 0,620 s.
Determina la velocità massima del moto. Scrivi il risultato utilizzando tre cifre in totale (es., 12,3 o 123).

v_max = ________ m/s

Completamento aperto

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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

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 I.

B: Il diagramma III.

C: Il diagramma II.

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Fisica

Una pallina è lanciata orizzontalmente da un balcone. Il suo moto può essere analizzato pensando a due moti ________ tra loro. Il componente ________ del moto è uguale a quello di una pallina che cade lungo la verticale con accelerazione ________. Il componente orizzontale del moto, invece, è lo stesso di quello di una pallina che si sposta con ________ costante.

Completamento aperto

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Fisica

Una persona sta correndo su un rettilineo. Il suo spostamento è indicato nei grafici qui accanto dal vettore A. Quale grafico rappresenta i corretti vettori componenti A_x e A_y del vettore A?

A: Il grafico IV.

B: Il grafico III.

C: Il grafico I.

D: Il grafico II.

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Fisica

Al vettore A nel diagramma sono associati i vettori componenti A_x e A_y. Se il modulo di questi vettori 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

Completa le seguenti affermazioni.
La forza e ________ sono grandezze ________ perché sono ________ in modo completo dal ________, dalla ________ e ________. La temperatura, ________ e l'________ sono invece esempi di grandezze ________ perché ________ un ________ e un'unità di ________ per essere descritte.

Posizionamento

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Fisica

Qual è l'ampiezza dell'angolo formato dai vettori B e -B?

A: 90°

B: 0°

C: 180°

D: 360°

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Fisica

Completa le seguenti affermazioni.
I. Una grandezza ________ è un ________ e, come tale, può essere positiva, negativa o ________.
II. Un grandezza ________________ avere modulo negativo.
III. L'operazione di moltiplicazione tra un vettore e uno scalare è lecita ________ il numero non è intero.
IV. Se due spostamenti sono rappresentati da frecce parallele, non è detto che i due vettori abbiano uguale ________.

Posizionamento

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Fisica

Un corpo sta oscillando di moto armonico con ampiezza A e frequenza angolare ω. Che cosa si può fare per aumentare la velocità massima di movimento?

A: Aumentare A del 10% e ridurre ω del 10%.

B: Ridurre A del 10% e aumentare ω del 10%.

C: Ridurre sia A sia ω del 10%.

D: Aumentare sia A sia ω del 10%.

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Fisica

Due automobili viaggiano a una velocità costante di modulo v. L'auto A si sta muovendo lungo un rettilineo, mentre l'auto B sta curvando lungo un arco di cerchio. Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente l'accelerazione delle due automobili?

A: Entrambe le auto accelerano.

B: L'automobile A accelera, ma non l'automobile B.

C: L'accelerazione di entrambe le auto è nulla, visto che ciascuna viaggia a velocità costante.

D: L'automobile B accelera, ma non l'automobile A.

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: Il vettore spostamento dà informazioni sulla lunghezza del percorso effettuato dall'oggetto in movimento.

B: Il vettore spostamento dà informazioni sulla distanza tra la posizione iniziale e quella finale dell'oggetto in movimento.

C: Se si cambia il sistema di riferimento che descrive un moto che avviene in due dimensioni, può cambiare il vettore spostamento.

D: Se si cambia il sistema di riferimento che descrive un moto che avviene in due dimensioni, può cambiare il vettore posizione.

E: Nei moti in due dimensioni la velocità è rappresentata con un numero.

Vero o falso

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Fisica

Un aeroplanino percorre una traiettoria circolare di raggio 0,7 m con velocità costante pari a 1,4 m/s. Quanto vale l'accelerazione centripeta subita dall'aeroplanino?
a_c=________m/s²

Completamento aperto

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Fisica

In un moto circolare uniforme, la direzione della velocità cambia in modo inversamente proporzionale al raggio della traiettoria.
Nel moto circolare uniforme il modulo della velocità è il prodotto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato per percorrerlo, cioè la frequenza f .

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Fisica

Stabilisci se le seguenti affermazioni sono vere o false.

A: Per scomporre nel piano cartesiano un vettore lungo le direzioni dei due assi x e y, devi utilizzare due vettori componenti.

B: La somma di due vettori è il vettore nullo quando i due vettori hanno la stessa direzione e lo stesso verso.

C: Per determinare il vettore che rappresenta il tuo spostamento da casa a scuola è sufficiente conoscere in quale direzione ti muovi.

D: Moltiplico un vettore assegnato per un numero. Il vettore che ottengo ha verso opposto a quello di partenza quando il vettore iniziale è negativo.

E: La differenza di vettori A-B si può fare anche se la lunghezza di B è maggiore della lunghezza di A.

Vero o falso

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Fisica

Completa le seguenti frasi.
Il principio di ________ dei moti afferma che quando un corpo è soggetto a due movimenti ________, lo ________ totale è la ________ vettoriale degli spostamenti dovuti a ogni singolo moto. Da tale principio discende la legge di composizione delle ________.

Posizionamento

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Fisica

Moltiplicando un vettore per uno scalare si ottiene:

A: un numero.

B: un vettore con la stessa direzione del vettore dato.

C: un vettore con lo stesso modulo del vettore dato.

D: non sui può fare.

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Fisica

Sandro, in piedi sulla strada, misura la velocità v_AS = +12 m/s dell'automobile guidata da Anna (velocità di Anna relativa a Sandro) e la velocità v_BS = +16 m/s dell'automobile guidata da Barbara (velocità di Barbara relativa a Sandro). Quanto vale la velocità di Barbara relativa ad Anna? In altre parole, qual è la velocità di Barbara osservata da Anna?

A: v_BA = +16 m/s

B: v_BA = +16 m/s + 12 m/s = +28 m/s

C: v_BA = +16 m/s - 12 m/s = +4 m/s

D: v_BA = +12 m/s

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Fisica

Un'automobile è in movimento dietro a un autobus che viaggia a una velocità più alta. Le velocità dei due veicoli sono v_AS = +12 m/s (velocità dell'auto relativa al suolo) e v_BS = +16 m/s (velocità del bus relativa al suolo).
Un passeggero dell'autobus si sta muovendo in avanti dal fondo della vettura con una velocità v_PB = +2 m/s (velocità del passeggero relativa al bus). Quanto vale la velocità v_PA del passeggero relativa all'automobile?

A: -2 m/s + 16 m/s - 12 m/s = +2 m/s

B: +2 m/s + 16 m/s + 12 m/s = +30 m/s

C: +2 m/s + 16 m/s - 12 m/s = +6 m/s

D: -2 m/s + 16 m/s + 12 m/s = +26 m/s

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Fisica

Con l'automobile, stai viaggiando dietro un fuoristrada. Vi muovete alla stessa velocità, e di conseguenza la velocità del fuoristrada relativa a te è zero. La ruota di scorta, alloggiata sul retro del fuoristrada, è stata fissata male e, improvvisamente, cade. La tua auto urterà la ruota prima che questa tocchi terra? Assumi che la resistenza dell'aria non abbia effetto.

A: Se la ruota cade da un'altezza sufficientemente grande, l'auto la urterà.

B: No. L'auto non urterà la ruota prima che tocchi terra, indipendentemente dalla distanza tra le due auto.

C: Sì. Se l'auto non rallenta urterà la ruota.

D: Se è sufficientemente lontana dal fuoristrada, l'auto non urterà la ruota.

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Fisica

Un treno viaggia a 76 km/h. Su di esso Anna cammina verso il locomotore, mentre Gianni si sposta nel verso opposto, entrambi a 3,5 m/s. Quali sono le loro velocità rispetto ai binari?
v_A,bin=________m/s
v_G,bin=________m/s

Completamento aperto

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Fisica

Il disegno illustra il moto di un proiettile e indica tre punti della traiettoria. Il modulo della velocità nei tre punti vale rispettivamente v₁, v₂ e v₃. Assumi che non esista la resistenza dell'aria e ordina le tre velocità.

A: v₂ > v₁ > v₃

B: v₁ > v₃ > v₂

C: v₂ > v₃ > v₁

D: v₁ > v₂ > v₃

E: v₃ > v₂ > v₁

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Fisica

In ogni istante durante il volo, un proiettile ha una velocità v e un'accelerazione a.
Le componenti di questi vettori sono:
v_x: componente della velocità in direzione x;
v_y: componente della velocità in direzione y;
a_x: componente dell'accelerazione in direzione x;
a_y: componente dell'accelerazione in direzione y.
Quali di queste componenti rimangono costanti durante tutto il moto? Trascura la resistenza dell'aria.

A: Solo a_x e a_y sono costanti.

B: v_y, a_x e a_y sono costanti.

C: v_x, a_x e a_y sono costanti.

D: Solo v_x e a_y sono costanti.

E: Nessuna delle variabili indicate è costante.

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Fisica

La palla 1 è lanciata nell'aria e segue la traiettoria mostrata nel disegno. Nell'istante in cui la palla 1 raggiunge il vertice della traiettoria, la palla 2 è rilasciata da ferma dalla stessa quota. Quale dei due corpi tocca il suolo per primo?

A: La palla 1 raggiunge per prima il suolo perché è già al vertice della traiettoria, mentre la palla 2 deve partire da ferma.

B: I due corpi toccano il suolo contemporaneamente.

C: I dati non sono sufficienti a determinare la risposta.

D: La palla 2 raggiunge per prima il suolo perché ha una traiettoria più breve da percorrere.

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Fisica

Supponi che la palla 1 sia all'altezza di 19,6 m quando raggiunge il vertice della sua traiettoria. In quell'istante la palla B è rilasciata da ferma dalla stessa altezza. Quanto tempo occorre a ciascuno dei due corpi per raggiungere il suolo?

A: 4,0 s per entrambi i corpi.

B: 2,0 s per entrambi i corpi.

C: 4,0 s per la palla 2 e 6,0 s per la palla 1.

D: 2,0 s per la palla 2 e 6,0 s per la palla 1.

E: 4,0 s per la palla 1 e 6,0 s per la palla 2.

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Una pallina si muove di moto circolare uniforme con periodo uguale a 0,35 s. Qual è la sua frequanza?
f= ________Hz

Completamento aperto

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Fisica

Un'automobile percorre una curva di forma circolare con una velocità di modulo pari a v = 35 m/s. Il raggio della curva è r = 1500 m. Quanto vale il modulo a_c dell'accelerazione centripeta?

A: 1,8 x 10⁶m/s²

B: 5,4 x 10^-4m/s²

C: 0,023 m/s²

D: 0,82 m/s²

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Fisica

Stabilisci quali delle seguenti affermazioni sono vere e quali false.

A: Se un corpo si muove di moto circolare uniforme, la sua accelerazione è costante in modulo, direzione e verso.

B: Due punti materiali si muovono sulla stessa circonferenza con velocità costanti in modulo. I periodi dei loro moti sono il primo triplo del secondo. Il rapporto tra le accelerazioni a₁/a₂ vale 1/9.

C: Due punti materiali si muovono sulla stessa circonferenza con velocità costanti in modulo. I periodi dei loro moti sono il primo triplo del secondo. Il rapporto tra le accelerazioni a₁/a₂ vale 9.

D: Se un corpo si muove di moto circolare uniforme, la direzione dell'accelerazione centripeta non è costante.

E: Due punti materiali si muovono sulla stessa circonferenza con velocità costanti in modulo. I periodi dei loro moti sono il primo triplo del secondo. Il rapporto tra le velocità v₁/v₂ vale 1/3.

Vero o falso

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Fisica

Per descrivere un moto che avviene in due dimensioni si utilizza un sistema di riferimento formato da ________ assi ________x e y perpendicolari fra loro e aventi un punto comune, detto ________ e un ________ per misurare il tempo.
Il vettore ________ di un oggetto puntiforme è il vettore che va dalla ________ del sistema di riferimento all'oggetto.
Il vettore ________ è la ________ del vettore posizione.

Completamento aperto

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Fisica

Due aeroplanini A e B volano sul traiettorie circolari con moto circolare uniforme. Essi hanno lo stesso periodo ma la traiettoria di A ha il raggio un terzo di quella di B. Qual è il legame tra le loro velocità?

A: v_A=3v_B

B: v_A=v_B

C: v_A=1/3v_B

D: v_A=9v_B

E: v_A=1/9v_B

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Durante una gara a staffetta, il corridore A percorre una certa distanza in direzione nord, quindi porge il testimone all'atleta B, che percorre la stessa distanza in un direzione compresa tra est e sud. I due vettori spostamento sono mostrati nel disegno. Sono uguali?

A: No, perché due vettori sono uguali solo se hanno modulo, direzione e verso uguali.

B: Sì, perché le distanze percorse dai due atleti sono le stesse e la coda di B è congiunta alla punta di A, secondo il metodo della somma punta-coda.

C: Sì, perché i due atleti hanno percorso la stessa distanza.

D: No, perché, per avere due vettori uguali, la coda di entrambi deve partire dallo stesso punto.

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Fisica

Con il paracadute aperto, un paracadutista sta scendendo con velocità costante. Il modulo di questa velocità è 8,0 m/s. La componente vettoriale orizzontale di questa velocità ha un modulo di 4,0 m/s. Determina il modulo della velocità verticale.

A: 8,9 m/s

B: 4,0 m/s

C: Per determinare la risposta è necessario conoscere in quale direzione è orientata la componente vettoriale orizzontale.

D: 6,9 m/s

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