Svolgi i seguenti 24 esercizi sui tre principi della dinamica. Lavora con ordine sul quaderno: per i problemi numerici scrivi sempre i dati, la formula utilizzata e il risultato con l'unità di misura. Dove richiesto, disegna il diagramma di corpo libero. Considera, salvo diversa indicazione, g = 9,8 m/s² e arrotonda i risultati a due cifre decimali.
- Secondo il primo principio della dinamica, un corpo su cui agisce una risultante di forze nulla:
- A) è necessariamente fermo
- B) si muove di moto rettilineo uniforme oppure resta fermo
- C) si muove sempre con accelerazione costante
- D) cambia continuamente direzione
- Il secondo principio della dinamica afferma che la forza risultante è direttamente proporzionale all'accelerazione del corpo a cui è applicata.
- Vero / Falso
- Un'auto di massa 1000 kg subisce una forza risultante di 2500 N. Qual è la sua accelerazione?
- A) 0,4 m/s²
- B) 2,5 m/s²
- C) 25 m/s²
- D) 250 m/s²
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La tendenza di un corpo a mantenere il proprio stato di moto o di quiete prende il nome di ___.
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Le forze di azione e reazione del terzo principio si annullano sempre perché sono uguali e contrarie.
- Vero / Falso
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Associa ciascun principio della dinamica alla situazione che lo descrive meglio. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Primo principio | A parità di spinta, un carrello vuoto accelera più di uno pieno | | Secondo principio | Saltando da una barca, la barca arretra verso il largo | | Terzo principio | Un lampadario appeso al soffitto resta fermo | | Risultante nulla | Un pattinatore continua a scivolare sul ghiaccio quasi senza rallentare |
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Una cassa di 25 kg è spinta su un pavimento orizzontale liscio con una forza costante di 80 N parallela al suolo. Calcola l'accelerazione della cassa e la velocità raggiunta dopo 6 s, supponendo che parta da ferma.
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Una forza di 12 N produce su un corpo un'accelerazione di 3 m/s². Qual è la massa del corpo?
- A) 0,25 kg
- B) 4 kg
- C) 9 kg
- D) 36 kg
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Spiega perché, frenando bruscamente in autobus, i passeggeri in piedi tendono a essere spinti in avanti.
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L'unità di misura della forza nel Sistema Internazionale è il newton, definito come kg·m/s².
- Vero / Falso
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La forza peso di un corpo di massa m si calcola con la formula P = m · ___.
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Un libro di 1,5 kg è appoggiato su un tavolo orizzontale. Disegna idealmente il diagramma di corpo libero, indica i nomi delle forze che agiscono e calcola il modulo della reazione del tavolo. Usa g = 9,8 m/s².
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Due corpi di massa m1 = 2 kg e m2 = 6 kg sono spinti con la stessa forza di 12 N. Quale affermazione è corretta?
- A) Hanno la stessa accelerazione perché la forza è uguale
- B) Il primo accelera di 6 m/s², il secondo di 2 m/s²
- C) Il primo accelera di 2 m/s², il secondo di 6 m/s²
- D) Nessuno dei due accelera
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Descrivi con parole tue la differenza tra massa e peso di un corpo, indicando per ciascuna grandezza la sua unità di misura, il significato fisico e un esempio concreto.
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Associa ciascuna forza alla sua caratteristica principale. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Forza peso | Perpendicolare alla superficie d'appoggio | | Forza normale | Si oppone al moto relativo o alla sua tendenza | | Forza di attrito | Proporzionale alla deformazione di una molla | | Forza elastica | Sempre diretta verso il centro della Terra |
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Se una palla cade verso terra per gravità, anche la Terra cade verso la palla con una forza uguale e contraria, ma con accelerazione trascurabile.
- Vero / Falso
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Su un corpo di massa 5 kg agiscono contemporaneamente due forze orizzontali e perpendicolari tra loro: F1 = 30 N verso est e F2 = 40 N verso nord. Determina la risultante e l'accelerazione del corpo.
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Un razzo si solleva verso l'alto espellendo gas verso il basso. Quale principio della dinamica spiega meglio questo fenomeno?
- A) Primo principio
- B) Secondo principio
- C) Terzo principio
- D) Legge di Hooke
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Il sistema di riferimento in cui valgono i principi della dinamica nella forma classica viene detto ___.
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Perché su una superficie ghiacciata è molto difficile camminare normalmente, anche se nessuno ci spinge indietro?
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Un blocco di 4 kg è tirato su un piano orizzontale da una forza orizzontale di 20 N. L'attrito complessivo vale 8 N. Calcola l'accelerazione del blocco e dopo quanto tempo raggiunge una velocità di 6 m/s, partendo da fermo.
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Se la risultante delle forze applicate a un corpo è costante, il corpo si muove di moto rettilineo uniforme.
- Vero / Falso
- Una palla da tennis colpisce un muro e rimbalza all'indietro. Quale affermazione è corretta secondo il terzo principio?
- A) Il muro non esercita alcuna forza sulla palla
- B) La palla esercita sul muro una forza uguale e contraria a quella ricevuta
- C) La palla riceve una forza maggiore di quella che esercita
- D) Il muro accelera in modo significativo per la spinta della palla
- Un ascensore di massa 800 kg sta salendo con accelerazione di 1,5 m/s². Descrivi le forze in gioco, scrivi l'equazione del secondo principio applicata alla cabina e calcola la tensione del cavo che la sorregge. Usa g = 9,8 m/s².