Risolvi i seguenti esercizi sul tuo quaderno, mostrando per ognuno il diagramma di corpo libero e i passaggi del calcolo. Dove necessario, usa g = 9,8 N/kg e arrotonda i risultati a due cifre decimali.
- Quale tra le seguenti grandezze è di tipo vettoriale e quindi richiede di specificare anche una direzione e un verso?
- A) La temperatura di un corpo
- B) La massa di un oggetto
- C) La forza applicata a un corpo
- D) Il tempo trascorso durante un esperimento
- Un punto materiale può essere in equilibrio anche se su di esso agiscono più forze, purché la loro somma vettoriale sia uguale al vettore nullo.
- Vero / Falso
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Il momento di una forza rispetto a un asse di rotazione si calcola come prodotto del modulo della forza per il suo ___, cioè la distanza perpendicolare tra la retta d'azione e l'asse.
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Associa ciascuna forza alla sua corretta descrizione fisica. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Forza peso | Spinta perpendicolare esercitata da una superficie d'appoggio | | Reazione vincolare normale | Forza di richiamo proporzionale alla deformazione di una molla | | Forza elastica | Forza trasmessa lungo una fune ideale inestensibile | | Tensione | Attrazione gravitazionale diretta verso il centro della Terra, pari a m·g |
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Due forze di 6 N e 8 N agiscono sullo stesso punto formando un angolo retto. Qual è il modulo della loro risultante?
- A) 2 N
- B) 10 N
- C) 14 N
- D) 48 N
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Un lampadario di massa 4 kg è appeso al soffitto mediante una catena verticale. Calcola il modulo della tensione della catena nella condizione di equilibrio.
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Per un corpo rigido è sufficiente che la somma vettoriale delle forze sia nulla affinché si trovi in equilibrio, anche se la somma dei momenti non lo è.
- Vero / Falso
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Una molla che obbedisce alla legge di Hooke esercita una forza elastica il cui modulo è proporzionale all'___ rispetto alla lunghezza a riposo, secondo la relazione F = k·x.
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Un'asta rigida lunga 2 m è imperniata al centro. A 80 cm dal fulcro, da un lato, è appesa una massa che genera un peso di 50 N. Quale forza occorre applicare a 50 cm dal fulcro, dall'altro lato, per mantenere l'asta in equilibrio?
- A) 31,25 N
- B) 50 N
- C) 80 N
- D) 125 N
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Una cassa di 20 kg è appoggiata su un piano inclinato liscio che forma un angolo di 30° con l'orizzontale. La cassa è trattenuta da una fune parallela al piano. Determina la tensione della fune nella condizione di equilibrio.
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Spiega in poche righe perché una porta si apre più facilmente spingendo sulla maniglia che spingendo vicino ai cardini, anche applicando la stessa forza.
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Una molla ha costante elastica k = 200 N/m. Per allungarla di 15 cm rispetto alla lunghezza a riposo è necessaria una forza di:
- A) 13,3 N
- B) 30 N
- C) 300 N
- D) 3 000 N
- La forza di attrito statico tra un corpo e un piano orizzontale ha sempre intensità pari al prodotto del coefficiente di attrito per la reazione normale, indipendentemente dalle altre forze applicate.
- Vero / Falso
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Un'asta rigida omogenea, di peso 60 N e lunga 3 m, è incernierata a un'estremità a un muro e tenuta orizzontale da un cavo che parte dall'altra estremità e forma un angolo di 90° con l'asta, agendo verso l'alto. Calcola la tensione del cavo nella condizione di equilibrio rotazionale.
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Descrivi la procedura completa che useresti per stabilire se un corpo rigido appoggiato a un piano orizzontale è in equilibrio. Indica quali forze considerare, come scegliere il polo dei momenti e quali equazioni scrivere, motivando ogni scelta con un esempio.