Test da Olimpiadi della Fisica

Nella macchina di Atwood rappresentata in figura, la puleggia P, i fili inestensibili e i dinamometri S₁ ed S₂ hanno una massa trascurabile.

NOTA: si assuma in questo caso g = 10 m s ^-2.



Se il sistema viene lasciato libero di muoversi con attrito trascurabile, le indicazioni di S₁ ed S₂ saranno rispettivamente . . .

Un carrello di massa 20 kg trasporta 5 kg di granaglia, muovendosi a 20 m s^-1 su un binario orizzontale, privo d'attrito e rettilineo. Dall'istante t₀ = 0 s e fino a t₁ = 10 s, a causa di un foro nel fondo del carrello, viene persa della granaglia al ritmo di 0.2 kg/s.

Perciò alla fine la velocità del carrello sarà approssimativamente di . . .

Un satellite si muove di moto uniforme intorno alla Terra, in orbita circolare.

Un osservatore che analizza il moto del satellite in un riferimento inerziale con origine nel centro della Terra deve concludere che la forza agente sul satellite è

Un ascensore, la cui massa è di 1100 kg, sta scendendo con un'accelerazione costante verso il basso di 2 m s^-2. L'accelerazione di gravità può essere considerata pari a 10 m s^-2.

Qual è la forza applicata all'ascensore dal suo cavo?

Una slitta viene trascinata a velocità costante sulla neve, vincendo una forza di attrito orizzontale di intensità F. La fune che tira la slitta forma un angolo θ con il piano orizzontale, come mostrato in figura.



Quando la slitta si muove orizzontalmente a velocità costante, l'intensità della forza P impressa dalla fune è

Due blocchi di legno, collegati da una fune, sono sollecitati da una forza di 20 N, come in figura. I blocchi sono appoggiati su una superficie liscia.



Qual è l'intensità della forza applicata dalla fune al blocco di 7 kg?

Una gru sostiene un carico di massa m = 2 200 kg. La tensione del cavo ha il valore di 20 000 N e il carico sta accelerando verso il basso.

Ammettendo che sia g = 9.8 N kg^-1, quale dei seguenti valori esprime meglio, in m s^-2, l'accelerazione del carico?

Un'automobile di massa m risale a velocità costante un pendio che forma un angolo θ con l'orizzontale, come mostrato in figura.



Se F è l'intensità risultante delle forze di resistenza agenti sull'automobile, la forza effettiva dovuta al motore e capace di mantenere costante la velocità è ...

La figura 1 mostra un carrello di massa uguale a 2 kg, che si muove verso destra con una velocità costante di 10 m s^-1.

In un certo istante al carrello viene applicata una forza costante diretta verso sinistra come mostrato in figura 2.



L'accelerazione del carrello quando agisce questa forza è ...

Una massa è sospesa a una molla.

La reazione alla forza di gravità terrestre agente sulla massa è la forza esercitata dalla ...

Un uomo in ascensore sta sopra ad una bilancia pesapersone. L'uomo si era pesato sulla stessa bilancia prima di entrare in ascensore e aveva annotato un peso di 800 N. Ora, dentro l'ascensore, misura un peso di 820 N.

Ciò sta a indicare che l'ascensore ...

Una pallina rotola dentro un tubo di forma semicircolare, appoggiato per tutta la sua lunghezza sopra un tavolo orizzontale.

Fra le figure seguenti, che mostrano la situazione vista dall'alto, quale rappresenta meglio il moto della pallina quando esce dal tubo?

Una forza F che agisce su un oggetto di massa m₁ lo accelera con accelerazione a, mentre una forza 3F applicata ad un altro oggetto di massa m₂ lo accelera con accelerazione 2a.

Qual è il rapporto tra la massa m₁ e la massa m₂?

Quale delle seguenti combinazioni di unità di misura fondamentali può essere utilizzata nel Sistema Internazionale (SI) per esprimere il peso di un oggetto?

Un ragazzo di 50 chili che si trova sulla superficie della Terra esercita sulla Terra una forza di attrazione gravitazionale che, espressa in newton, è meglio approssimata da

Due blocchi identici sono connessi con una molla di massa trascurabile e il sistema così ottenuto è sospeso al soffitto con una fune, come in figura. Ad un certo istante, con il sistema in equilibrio, la fune si rompe.



Immediatamente dopo la rottura della fune, qual è l'accelerazione del blocco superiore?

Ciascuna delle figure qui sotto rappresenta due blocchi connessi da un filo inestensibile e di massa trascurabile che passa in una carrucola, anch'essa di massa trascurabile, che può ruotare senza attrito.

In quale caso il modulo dell'accelerazione dei due blocchi sarà maggiore?

Tre masse sono collegate come mostrato in figura con fili inestensibili. Le masse e l'attrito delle corde e delle pulegge sono abbastanza piccoli da produrre un effetto trascurabile sul sistema.



Se il coefficiente di attrito dinamico tra la massa m₂ ed il tavolo vale μ, quanto vale l'accelerazione verso l'alto della piccola massa m₃?

Due forze, la prima di 6 N e la seconda di 8 N, sono esercitate contemporaneamente su una scatola posta su un piano orizzontale senza attrito.

Quale delle seguenti immagini - viste dall'alto - mostra la situazione nella quale le forze producono la più piccola accelerazione della scatola?

Un corpo è soggetto a diverse forze la cui risultante, per un certo intervallo di tempo, è costante e diversa da zero.

Quale dei seguenti grafici rappresenta meglio l'accelerazione del corpo in funzione del tempo, nello stesso intervallo?

I due blocchi mostrati in figura sono uniti con un cavo sottile e inestensibile che passa su una puleggia capace di ruotare senza attrito. Le masse del cavo e della puleggia sono trascurabili rispetto a quelle di ciascun blocco.



Determinare l'accelerazione del blocco di massa minore?

Un pendolo è appeso al soffitto di un ascensore. Quando l'ascensore è fermo il periodo del pendolo è 1.00 s.

Qual è il periodo del pendolo quando l'ascensore si muove con un'accelerazione di 2.3 m s^-2 diretta verso l'alto?

Due oggetti, rispettivamente di massa 4 kg e 6 kg, sono collegati mediante un dinamometro di massa trascurabile e sono trascinati senza attrito sopra un piano orizzontale da una forza di 18.0 N applicata all'oggetto con maggiore massa, come mostrato in figura.



Qual è il valore della forza letto sul dinamometro?

Tra le seguenti unità di misura, quale può essere usata per l'accelerazione?

La figura rappresenta le forze orizzontali che agiscono su un'automobile di massa 900 kg in moto su una strada orizzontale.



Qual è l'accelerazione dell'automobile?

Un disco la cui superficie è uniforme, posto orizzontalmente, ruota intorno a un asse verticale passante per il suo centro.
Un piccolo corpo di massa m è appoggiato sul disco a distanza r dal centro e viene trascinato nella rotazione. La velocità angolare del disco viene gradualmente aumentata fino a quando il corpo viene lanciato via; ciò accade quando la velocità angolare è ω₀.

Se il corpo deve essere lanciato via a una velocità angolare minore di ω₀, quale delle seguenti operazioni possono essere adeguate?

1 - Aumentare il valore di r.
2 - Diminuire il coefficiente di attrito fra corpo e disco.
3 - Diminuire la massa m del corpo.

Una cassa, la cui massa è M = 7 kg, viene trascinata sul pavimento orizzontale a velocità costante da una forza F, inclinata di un angolo θ = 36°, come mostrato in figura; il coefficiente di attrito dinamico tra la cassa e il pavimento è μ = 0.1.



Quanto vale approssimativamente il modulo della forza F applicata alla cassa?

Il grafico mostra la massa di tre oggetti diversi, in funzione del modulo del loro peso, su un pianeta X.



Quanto vale, approssimativamente, l'accelerazione di gravità su quel pianeta?

L'accelerazione di gravità sulla Luna è circa un sesto di quella della Terra.

Se trasportassimo sulla Luna un pendolo semplice che sulla Terra ha un periodo T, quale sarebbe il suo periodo?

Un uomo sta spingendo un passeggino.

Rispetto all'intensità della forza esercitata dall'uomo sul passeggino, l'intensità della forza esercitata dal passeggino sull'uomo è. . .

Due oggetti sono collegati tra loro mediante una corda di massa trascurabile avvolta intorno ad una puleggia anch'essa di massa trascurabile, come mostrato in figura. Il primo oggetto ha una massa di 3 kg, il secondo di 5 kg.



Quanto vale l'accelerazione dell'oggetto più pesante? Trascurare la resistenza dell'aria.

Un blocco di 3 kg è legato ad un altro di 5 kg che a sua volta è tirato da una forza F orizzontale che fa muovere i due blocchi su un piano privo di attrito. L'accelerazione dei due blocchi è di 1.8 m s^-2.



Quanto vale il modulo della forza F della forza?

Un carrellino montato su una rotaia a cuscino d'aria (tale che l'attrito sia trascurabile) è munito di un LED che emette un lampo ogni secondo, cosicché in una fotografia è possibile registrarne la posizione ad intervalli di un secondo.



In figura sono mostrate le tracce ottenute in tre prove separate, ognuna per una durata di 8 s, in ciascuna delle quali il carrello era sottoposto ad una diversa forza costante, eventualmente anche nulla. In che relazione stanno tra loro i moduli delle tre forze F₁, F₂ ed F₃?

Un ascensore sta scendendo alla velocità di 3.8 m s^-1. In prossimità del piano di arrivo viene frenato e rallenta con accelerazione costante di 1.5 m s^-2.

Cosa indica, all'incirca, una bilancia sulla quale è salita una persona di 55 kg, che si trova nell'ascensore mentre questo sta frenando?

Una serie di forze viene applicata, in successione, a due oggetti di massa diversa, A e B. I grafici mostrano l'andamento dell'accelerazione impressa su ciascun blocco dalle varie forze applicate.



In che relazione stanno fra loro le masse dei due oggetti?

Un'automobile di 1200 kg di massa deve trainare un rimorchio che ha una massa di 700 kg lungo una strada dritta in pianura.

Quando la macchina parte con un'accelerazione di 2.0 m s^-2, la forza che il rimorchio esercita sull'automobile vale

Tra le 5 coppie di grafici che mostrano rispettivamente la distanza percorsa (in alto) e la velocità (in basso) di un oggetto in moto, quale descrive correttamente il caso in cui la risultante delle forze applicate al corpo è nulla?

Un oggetto con una massa di 2.0 kg è accelerato partendo da fermo. La figura mostra il modulo della forza risultante in funzione del tempo



Nell'istante t = 4.0 s la velocità dell'oggetto è circa:

Due blocchi di massa rispettivamente m₁ = 3 kg e m₂ = 7 kg sono collegati con una fune inestensibile attraverso una puleggia, come mostrato in figura. Quando vengono lasciati liberi, il secondo blocco accelera verso il basso sollevando il primo blocco.



Detti rispettivamente F₁ e F₂ i moduli delle forze risultanti che agiscono sui due blocchi, quanto vale il rapporto F₁/F₂?

La figura mostra una molla compressa fra due carrelli legati da un filo. I carrelli sono inizialmente fermi su un piano orizzontale senza attrito. Il carrello A ha una massa di 2 kg, il carrello B ha una massa di 1 kg.



Che cosa succede quando il filo viene tagliato e i carrelli si allontanano muovendosi in verso opposto?

Un blocco di massa m₁ = 3 kg è collegato ad un secondo blocco di massa m₂ = 5 kg con una fune inestensibile e di massa trascurabile. I due blocchi sono appoggiati su una superficie orizzontale senza attrito, e sul secondo blocco agisce una forza F come mostrato in figura. L'accelerazione del secondo blocco vale a = 1.8 m s^-2.



Quanto vale la tensione della fune che collega i due blocchi?