Prerequisiti sulle applicazioni della dinamica

Test da Olimpiadi della Fisica

Esercizi sull'equilibrio nei solidi

JQuiz realizzato con HotPotatoes

Il disegno seguente mostra, a sinistra, uno studente che sta applicando una forza di 10 N per spostare un blocco di legno a velocità costante sopra un piano orizzontale.

Successivamente, come mostrato nel disegno a destra, il blocco viene diviso in due parti uguali e una parte è collocata sopra l'altra.

Quanto vale l'intensità della forza F necessaria per spostare i due pezzi di legno a velocità costante lungo il piano nel secondo caso?
1. 40 N
2. 20 N
3. 10 N
4. 5 N
5. 2.5 N
La figura seguente mostra una scatola che sta scendendo lungo un piano inclinato a velocità v.

Tra quelle indicate in figura, quale sarà la direzione della forza d'attrito che agisce sulla scatola?
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
Nella figura, le superfici A e B del blocco di legno hanno lo stesso grado di levigatura. L'area della superficie B è il doppio dell'area della superficie A.

Se F è la forza orizzontale necessaria per far scivolare a velocità costante il blocco con la superficie A a contatto con il tavolo, quanto vale approssimativamente la forza necessaria per far scivolare a velocità costante il blocco con la superficie B a contatto con il tavolo?
1. F
2. 2F
3. F/2
4. 4F
5. F/4
Quale tra questi oggetti ha un peso dell'ordine di 1 N ?
1. Un fermaglio
2. Una moneta
3. Un litro d'acqua
4. Una pallina da golf
5. Uno studente di fisica
Sulle strade ghiacciate si sparge spesso della sabbia. Si può pensare che le possibili ragioni di questo fatto siano perché la sabbia...

1 - ... impedisce il raffreddamento degli pneumatici;
2 - ... aumenta il coefficiente d'attrito tra gli pneumatici e la strada;
3 - ... aumenta la forza normale che la strada esercita sull'automobile.

Fra queste ipotesi sono vere:
1. Solo la 1.
2. Solo la 2.
3. Solo la 3.
4. La 1 e la 3.
5. La 2 e la 3.
Una molla ha una lunghezza a riposo di 50 mm e una costante elastica uguale a 400 N m^-1.

La forza esercitata dalla molla quando la sua lunghezza totale è di 70 mm è
1. 8.0 N
2. 28 N
3. 48 N
4. 160 N
5. 400 N
Il periodo di un pendolo semplice è dato da

dove

T è il periodo del pendolo, l è la lunghezza del pendolo, g è l'accelerazione di gravità.

Si vuol sapere quale o quali fra i grafici seguenti potrebbero essere corretti.
1. Tutti e tre.
2. Solo 1 e 2.
3. Solo 2 e 3.
4. Solo 1.
5. Solo 3.
Il grafico mostra la relazione tra l'allungamento di una molla e la forza applicata che lo provoca.

Quanto vale la costante elastica della molla?
1. 0.020 N m^-1
2. 2.0 N m^-1
3. 25 N m^-1
4. 50 N m^-1
5. 75 N m^-1
La molla in figura 1 si allunga di 4 cm quando ad essa si appende il corpo di peso 8 N (rappresentato sotto la molla) rispetto al quale la massa della molla è trascurabile. Due molle identiche a questa sono connesse tra loro con un'asticella, pure di massa trascurabile, al centro della quale verrà appeso un carico di 24 N come illustrato in figura 2.

Quale sarà l'allungamento del sistema costituito dalle due molle?
1. 2 cm
2. 6 cm
3. 12 cm
4. 24 cm
5. Le informazioni fornite non sono sufficienti per rispondere.
Una sferetta di peso P è appesa a una cordicella sottile. In presenza di una forte corrente d'aria che soffia orizzontalmente, il cui effetto è quello di esercitare una forza costante F sulla sferetta, il filo forma un angolo θ con la verticale, come indicato nella figura.

Qual è l'equazione corretta che lega θ, F e P ?
1. cos θ = F / P
2. sin θ = F / P
3. cos θ = P / F
4. sin θ = P / F
5. tg θ = F / P
Il diagramma mostra il braccio di una gru. Sul braccio agiscono solo tre forze: la tensione T esercitata dal cavo di sostegno, il peso W del braccio e la forza P (non mostrata) agente nel punto X.

Il braccio della gru è in equilibrio.

Qual è, tra i seguenti, il triangolo delle forze corretto?
Tra le seguenti, quale combinazione di tre forze complanari che agiscono su un corpo puntiforme non può produrre equilibrio?
1. 1 N, 3 N, 4 N
2. 1 N, 3 N, 5 N
3. 2 N, 2 N, 2 N
4. 3 N, 4 N, 5 N
5. 4 N, 4 N, 5 N
Un blocco di peso P è appeso ad una fune a sua volta attaccata ad altre due funi, come mostrato nella figura. Si trascuri il peso delle funi.

Indicando con T₁, T₂ e T₃ i moduli delle tensioni nelle tre funi, quali sono i valori di T₂ e T₃?
1. T₂ = P tg 60°, T₃ = P / cos 60°
2. T₂ = P tg 60°, T₃ = P / sen 60°
3. T₂ = P tg 60°, T₃ = P sen 60°
4. T₂ = P / tg 60°, T₃ = P / cos 60°
5. T₂ = P / tg 60°, T₃ = P / sen 60°
Un uccello si posa esattamente nel punto medio di un filo lungo 6 m, di massa trascurabile, teso fra due supporti: in quel punto a causa del suo peso, l'uccello fa abbassare il filo di 10 cm.

Sapendo che la tensione del filo è di 70 N, determinare la massa dell'uccello.
1. 121 g
2. 232 g
3. 365 g
4. 476 g
5. 554 g
Un'asta metrica lunga un metro e del peso di 2.0 N può ruotare attorno a un asse orizzontale, in corrispondenza del segno di 60 cm. Un oggetto pesante 4.0 N viene appeso a un'estremità dell'asta, come in figura, provocandone la rotazione attorno al fulcro.

Quando l'asta è orizzontale, quanto vale il momento delle forze applicate, rispetto al fulcro?
1. zero
2. 1.2 N m
3. 1.4 N m
4. 1.6 N m
5. 1.8 N m
Una bacchetta lunga un metro viene sospesa mediante due dinamometri agganciati alle due estremità. Se si appende alla bacchetta un oggetto pesante si nota che sul dinamometro di sinistra si legge una forza quadrupla di quanto letto sul dinamometro di destra, mentre la bacchetta rimane approssimativamente orizzontale.

A che distanza dall'estremo destro della bacchetta è stato appeso quell'oggetto?

NOTA: La massa della bacchetta si può trascurare rispetto a quella appesa.
1. 25 cm
2. 50 cm
3. 67 cm
4. 75 cm
5. 80 cm
Una sbarra rigida, di massa trascurabile, di lunghezza 3d, è imperniata nel punto W. Alle estremità della sbarra sono applicate due forze verticali, ciascuna di modulo F, orientate verso l'alto, come mostrato nella figura. Una terza forza verticale, anch'essa di modulo F, orientata verso l'alto o verso il basso, può essere applicata in uno dei seguenti punti: V, W, X e Y.

Scegliendo opportunamente il verso, la sbarra può trovarsi in equilibrio se la terza forza viene applicata. . .
1. . . . nel punto W.
2. . . . nel punto Y.
3. . . . nel punto V o nel punto X.
4. . . . nel punto V o nel punto Y.
5. . . . in uno dei punti V, W o X.
Una trave uniforme di lunghezza L è appoggiata su due sostegni distanti rispettivamente L/5 ed L/4 dalle estremità (v. figura).

Qual è il rapporto F₁ / F₂ tra l'intensità delle forze esercitate (sulla trave) rispettivamente dal sostegno di sinistra e da quello di destra?
1. 5/6
2. 4/5
3. 1
4. 5/4
5. 4/3
Un camioncino viene pesato su una bilancia stradale: il peso è 10000 N e di questo 8000 N gravano sull'asse posteriore.

Sapendo che la distanza tra gli assi è di 3 m determinare la distanza in orizzontale (x in figura) tra l'asse posteriore e il centro di massa del camioncino.
1. 0.6 m
2. 0.8 m
3. 1.2 m
4. 2.0 m
5. 3.0 m
Due blocchi identici, ciascuno di peso P, sono collocati l'uno sull'altro come mostrato nella figura. Il blocco superiore è legato al muro. Il blocco inferiore è tirato da una forza orizzontale di modulo F. Il coefficiente di attrito statico tra tutte le superfici è μ.

Qual è il massimo valore che può avere F se si vuole che il blocco inferiore non si muova?
1. μ P
2. 3/2 μ P
3. 2 μ P
4. 5/2 μ P
5. 3 μ P
Un corpo di massa pari a 2.0 kg pesa 10.0 N sul pianeta X.

L'accelerazione di gravità sul pianeta X vale
1. 0.20 m s^-2
2. 0.50 m s^-2
3. 5.0 m s^-2
4. 9.8 m s^-2
5. 20 m s^-2
Due mattoni identici e omogenei di lunghezza L, sono posti sopra un tavolo e impilati uno sopra l'altro come mostrato in figura.

Di quale distanza S il bordo del mattone superiore può sporgere, al massimo, dal bordo del tavolo in modo che il sistema rimanga ancora in equilibrio?
1. L /2
2. 2L/3
3. 3L/4
4. 7L/8
5. L
Un oggetto posto su un piatto della bilancia a bracci uguali è equilibrato da una massa campione di 12 kg. Quando è appeso ad un dinamometro, lo strumento misura 118 N. Ogni cosa (bilancia, dinamometro, massa campione e oggetto) viene ora trasportata sulla Luna dove l'accelerazione gravitazionale è circa un sesto di quella presente sulla Terra.

Le nuove letture dei due strumenti sono ora rispettivamente...
1. ... 2 kg, 20 N
2. ... 2 kg, 118 N
3. ... 12 kg, 20 N
4. ... 12 kg, 118 N
5. ... 12 kg, 708 N
La figura qui riportata mostra un blocco di massa m = 7.0 kg appoggiato su una superficie orizzontale liscia. Una forza di 100 N viene applicata sul blocco formando un angolo di 30° rispetto al piano.

Qual è all'incirca l'intensità della forza F che agisce orizzontalmente sul blocco sapendo che il blocco resta fermo sul pavimento?
1. 50 N
2. 87 N
3. 100 N
4. 150 N
5. 187 N
Un blocco di massa 2 kg scivola su un piano orizzontale. Due forze, di modulo rispettivamente F₁ = 12 N e F₂ = 15 N, agiscono l'una applicata orizzontalmente e l'altra verticalmente, come mostrato in figura.

Se il coefficiente d'attrito dinamico tra il piano ed il blocco è 0.2, il modulo della forza d'attrito esercitata sul blocco vale
1. 1 N
2. 3 N
3. 4 N
4. 5 N
5. 7 N

Introduzione della grandezza pressione

Baricentro ed equilibrio