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Fisica

Una forza F è applicata su un oggetto che subisce uno spostamento s. Il vettore forza e il vettore spostamento sono separati da un angolo θ. Quale delle seguenti affermazioni descrive correttemente tutte le condizioni in cui la forza produce un lavoro nullo?
A: O la forza è nulla, o l'angolo vale 90°.
B: O la forza è nulla, o è nullo lo spostamento, o l'angolo vale 90°.
C: O lo spostamento è nullo, o l'angolo vale 90°.
D: O la forza è nulla, o è nullo lo spostamento.
E: O la forza è nulla, o è nullo lo spostamento, o l'angolo vale 180°.
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Mentre agisce su un oggetto in direzione parallela a quella dello spostamento, una forza compie un lavoro di +140 J. Quanto lavoro farà questa forza se l'angolo tra essa e lo spostamento viene portato a 56°?

L = ________ J

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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Un modellino di aereo di massa 3,00 kg vola con una velocità che ha una componente di 5,00 m/s verso est e una di 8,00 m/s verso nord. Quanto vale l'energia cinetica del modellino?
A: 134 J.
B: 38 J.
C: 96 J.
D: 254 J.
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Un'automobile di massa 1650 kg viaggia a 27,0 m/s. A che velocità dovrebbe correre un ciclista, la cui massa complessiva (bicicletta compresa) è 91,0 kg, per avere la stessa energia cinetica dell'auto?

v = ________ m/s

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Una particella è sottoposta all'azione di due forze, F1 ed F2. Di conseguenza, il modulo della velocità della particella aumenta.
Quale delle seguenti affermazioni NON è compatibile con la situazione descritta?
A: Il lavoro fatto da ciascuna forza è positivo.
B: Il lavoro fatto da ciascuna forza è negativo.
C: Il lavoro fatto da F1 è positivo e il lavoro fatto da F2 è negativo.
D: Il lavoro fatto da F1 è nullo e il lavoro fatto da F2 è positivo.
E: Il lavoro fatto da F1 è positivo e il lavoro fatto da F2 è nullo.
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Tre forze agiscono simultaneamente su un blocco da 2,70 kg. Per chiarezza, i disegni mostrano le tre forze separatamente. Il blocco parte da fermo e, per effetto dell'azione combinata delle tre forze, subisce uno spostamento s, il cui valore assoluto è 6,50 m.
A che velocità si muove il blocco alla fine dello spostamento?
A: 23,3 m/s.
B: 27,1 m/s.
C: 21,8 m/s.
D: 16,9 m/s.
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La resistenza dell'aria è una forza non conservativa che si oppone al moto di un oggetto. Un aeroplano vola da Palermo a Milano e poi torna al punto di partenza. Il lavoro netto fatto dalla resistenza dell'aria durante il tragitto è:
A: positivo.
B: negativo.
C: zero.
D: negativo per le velocità più piccole e positivo per le velocità più grandi.
E: negativo per le velocità più grandi e positivo per le velocità più piccole.
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Una pallina è fissata a un capo di uno spago che è legato, all'altro capo, a un anello P sporgente dal soffitto. Come mostra il disegno, la pallina è lanciata in avanti dal punto A, con una velocità iniziale v0. Dopo una traiettoria di forma circolare, la pallina rallenta e si ferma nel punto B.
Che cosa rende possibile alla pallina raggiungere il punto B che è più in alto di A?
Trascura gli attriti e la resistenza dell'aria.
A: L'energia cinetica iniziale della pallina.
B: L'energia potenziale gravitazionale iniziale della pallina.
C: Il lavoro fatto dalla forza gravitazionale.
D: Il lavoro fatto dalla tensione dello spago.
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Un ciclista sta correndo alla velocità di 19,0 m/s ad un'altezza di 55,0 m sopra il livello del mare, quando inizia a scendere lungo un pendio. La massa del ciclista e quella della bicicletta unite valgono 88,0 kg. Puoi utilizzare il livello del mare come livello zero dell'energia potenziale gravitazionale. Trascurando gli attriti e la resistenza dell'aria, quanto vale l'energia meccanica totale quando il ciclista raggiunge l'altezza di 25,0 m sopra il livello del mare?
A: 4,18 x 104 J.
B: 4,74 x 104 J.
C: 1,59 x 104 J.
D: 6,33 x 104 J.
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Un modellino di auto (0,50 kg) corre su una pista senza attriti e ha un'energia cinetica iniziale di 2,2 J, come mostra il disegno. I numeri sotto ciascuna collina indicano l'altezza della vetta. Quali colline è in grado di superare il modellino?
A: A, B, C, D ed E.
B: A e B.
C: A, B, C e D.
D: A, B e C.
E: A.
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Una mongolfiera sollevata da terra di 11,0 m si sta ulteriormente alzando alla velocità di 7,00 m/s. Una palla viene lanciata orizzontalmente dalla cesta della mongolfiera a una velocità di 9,00 m/s. Ignora gli attriti e la resistenza dell'aria e trova il modulo della velocità della palla nel momento in cui tocca il suolo.
A: 17,2 m/s.
B: 18,6 m/s.
C: 21,7 m/s.
D: 14,7 m/s.
E: 16,3 m/s.
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Partendo da fermo dall'alto di uno scivolo ad acqua, un bimbo discende e accelera lungo la rampa e infine cade in una piscina ai piedi dello scivolo alla velocità di 5,00 m/s. Accanto al primo, esiste un secondo scivolo alto esattamente il doppio. A che velocità precipita nella piscina il bambino alla fine di una caduta dal secondo scivolo? Ignora l'attrito e la resistenza dell'aria e dell'acqua degli scivoli.

vf = ________ m/s

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In quale delle seguenti circostanze vale il principio di conservazione dell'energia meccanica, nonostante una forza non conservativa agisca su un oggetto in moto?
A: La forza non conservativa ha una componente che punta nello stesso verso dello spostamento dell'oggetto.
B: La forza non conservativa è perpendicolare allo spostamento dell'oggetto.
C: La forza non conservativa ha una componente che punta nel verso opposto allo spostamento dell'oggetto.
D: La forza non conservativa punta nello stesso verso dello spostamento dell'oggetto.
E: La forza non conservativa punta nel verso opposto allo spostamento dell'oggetto.
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Un paracadutista di massa 92,0 kg scende in caduta verticale con il paracadute aperto per un tratto verticale di 325 m. Durante la caduta, la velocità rimane costante. A quanto ammonta il lavoro compiuto dalla resistenza dell'aria, la sola forza non conservativa che agisce sul paracadutista?
A: +2,93 x 105 J.
B: La risposta non può essere ricavata, perché le informazioni sul paracadutista sono insufficienti.
C: 0 J.
D: -2,93 x 105 J.
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Una scatola da 12 kg è spinta lungo una rampa priva di attrito. Nel muovere la scatola a velocità costante, dalla base fino alla cima della rampa, la spinta non conservativa compie un lavoro di 58,0 J.
Quanto lavoro compie la forza di spinta quando la scatola parte da ferma ai piedi della rampa e raggiunge la cima con una velocità di 1,50 m/s?

L = ________ J

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Un'automobile di massa 915 kg, parte da ferma ai piedi di una salita e, quando si trova 0,600 m al di sopra del livello di partenza, raggiunge la velocità di 3,00 m/s. L'attrito e la spinta del motore sono le sole due forze non conservative presenti. L'attrito ha compiuto un lavoro pari a -2870 J. Quanto lavoro ha compiuto il motore?

Lmotore = ________ J

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La potenza richiesta da un fucile per accelerare un proiettile dalla condizione di riposo alla velocità di espulsione v in un tempo t è 43,0 W. Che potenza serve per accelerare lo stesso proiettile dalla condizione di riposo alla velocità di espulsione 2 v in un tempo ½ t?

P = ________ W

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Durante il servizio, una pallina da tennis è accelerata dalla condizione di riposo fino alla velocità di  45,0 m/s. La potenza media generata durante il movimento è 2920 W. Assumendo che l'accelerazione della pallina sia costante per tutto il servizio, trova la forza che agisce sulla pallina.

F = ________ N

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Il disegno mostra il grafico della proiezione F cosθ 
di una forza F, variabile nel tempo, nella direzione dello spostamento s. Il modulo dello spostamento varia dal valore iniziale si = 0 m al valore finale sf = 4,00 m. Quanto vale il lavoro compiuto dalla forza?

L = ________ J

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Indichiamo con KE l'energia cinetica di un corpo collegato a una molla ideale e con PE la sua energia potenziale elastica. Nel moto armonico semplice di questo corpo, la massima energia cinetica e la massima energia potenziale elastica in un ciclo di oscillazione sono indicati rispettivamente con KE,max e con PE,max. In assenza di attriti, resistenza dell'aria e altre forze non-conservative, quale delle seguenti equazioni si applica al moto del sistema corpo-molla?
I)  KE + PE = costante
II) KE,max = PE,max
A: I, ma non II.
B: I e II.
C: II, ma non I.
D: Né I né II.
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