Prerequisiti sulle applicazioni della dinamica

Test da Olimpiadi della Fisica

Esercizi su lavoro e forme di energia

JQuiz realizzato con HotPotatoes

La figura mostra un piano inclinato sul quale un corpo P viene trascinato, a velocità costante, da A fino a B. Il coefficiente di attrito è 0.4.

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

Il lavoro che deve essere computo è . . .
1. 10 kJ
2. 15 kJ
3. 23 kJ
4. 25 kJ
5. 28 kJ
Il grafico rappresenta l'andamento nel tempo della velocità di un oggetto di 2.0 kg che si muove su una rotaia diritta, orizzontale e con attrito trascurabile.

In quale dei seguenti tratti non viene fatto lavoro sull'oggetto?
1. AB
2. EF
3. CD
4. DE
5. Non viene mai fatto lavoro sull'oggetto.
Un calcolo ha fornito un risultato le cui unità di misura sino J N W^-1 kg^-1.

Quali unità si ottengono semplificando l'espressione trovata?
1. s
2. m
3. kg
4. m²
5. m s^-1
Di seguito sono indicate le equazioni dimensionali e le corrispondenti unità di misura di alcune grandezze.

In un solo caso l'accoppiamento è quello giusto: quale?
1. [massa] [lunghezza] / [tempo] e watt
2. [massa] [lunghezza]² / [tempo] e watt
3. [massa] [lunghezza]² / [tempo]² e joule
4. [massa] [lunghezza] / [tempo]³ e joule
5. [massa] [lunghezza]² / [tempo]³ e joule
La figura si riferisce ad una forza costante, di componenti F_x = 5 N e F_y = 12 N, che agisce su un corpo puntiforme mentre si sposta dal punto P(2,6) al punto Q(14,1), dove le coordinate sono espresse in metri.

Quanto lavoro viene esercitato dalla forza durante lo spostamento del corpo?
1. 0 J
2. 30 J
3. 46 J
4. 56 J
5. 169 J
Una capsula spaziale sta scendendo sulla Luna alla velocità costante di 2 m s^-1. Quando si trova ad un'altezza di 4 m dalla superficie lunare i motori vengono spenti e la capsula cade liberamente.
L'accelerazione di gravità sulla superficie della Luna è 1.6 m s^-2.

A che velocità (in m s^-1) la navicella toccherà il suolo lunare?
1. 3.6
2. 4.1
3. 12.8
4. 14.8
5. 16.8
Un pallone di massa m urta contro una parete a velocità v e rimbalza lungo la stessa direzione, con la stessa velocità.

Il lavoro compiuto dal pallone sulla parete è . . .
1. mv²
2. 1/2 mv²
3. mv
4. 2mv
5. zero
Un treno decelera uniformemente da 12.0 m s^-1 a 5.0 m s^-1 mentre percorre una distanza di 119 m su un binario rettilineo.

L'accelerazione del treno è
1. -0.5 m s^-2
2. -0.7 m s^-2
3. -1.2 m s^-2
4. -7.0 m s^-2
5. -14.0 m s^-2
L'intensità del campo gravitazionale in un punto P della superficie terrestre è uguale . . .
1. . . .all'accelerazione di caduta libera nel punto P.
2. . . .alla variazione dell'energia in uno spostamento unitario dal punto P.
3. . . .alla forza che agisce su un corpo posto in P.
4. . . .al lavoro fatto per portare una massa unitaria dall'infinito nel punto P.
5. . . .al lavoro fatto per portare una massa unitaria dal centro della Terra nel punto P.
Il grafico si riferisce al moto di un corpo che cade liberamente nel vuoto.

La grandezza rappresentata sull'asse verticale è ...
1. ... la velocità.
2. ... la posizione.
3. ... l'accelerazione.
4. ... la forza.
5. ... l'energia cinetica.
Un'automobile, la cui massa è di 1000 kg, sta viaggiando alla velocità di 20 m s^-1 quando inizia a frenare con un'accelerazione costante di -5 m s^-2, fino a fermarsi.

Quanta strada percorre la macchina durante la frenata?
1. 10 m
2. 20 m
3. 40 m
4. 80 m
5. 100 m
Una ragazza di 40 kg corre su per le scale fino al piano superiore, che si trova 5 m più in alto del livello di partenza, impiegando 7 s.

La potenza (media) sviluppata dalla ragazza può essere stimata almeno pari a
1. 29.0 W
2. 140 W
3. 280 W
4. 560 W
5. 1.4 kW
Sia g l'accelerazione di gravità sulla superficie di un pianeta di raggio R e sia E_c la minima energia cinetica che un proiettile di massa m deve avere sulla superficie del pianeta in modo tale da poter sfuggire alla sua attrazione gravitazionale.

Quale delle seguenti formule per l'energia cinetica E_c è dimensionalmente corretta?
Le ruote motrici di una locomotiva a vapore hanno il raggio di 0.5 m. La locomotiva parte da ferma con accelerazione costante per 48 m, spazio nel quale le ruote motrici raggiungono - senza mai strisciare - una velocità angolare di 2 rad s^-1.

Con che accelerazione angolare si sono mosse le ruote?
1. 0.011 rad s^-2
2. 0.021 rad s^-2
3. 0.033 rad s^-2
4. 0.042 rad s^-2
5. 0.083 rad s^-2
Un ascensore sta scendendo a 1.2 m s^-1. Quando è giunto in prossimità del piano terra, vengono azionati i freni e l'ascensore rallenta di 1.5 m s^-1 ogni secondo fino a fermarsi.

A che altezza da terra vengono azionati i freni?
1. 0.48 m
2. 0.96 m
3. 1.2 m
4. 1.5 m
5. 2.4 m
Una forza di 5 N allunga una molla di 0.2 m.

Quanto vale l'energia potenziale immagazzinata nella molla allungata?
1. 1 J
2. 0.5 J
3. 0.1 J
4. 0.02 J
5. 0.05 J
Il grafico rappresenta la forza elastica di una molla di funzione dell'allungamento della molla stessa.

Quanto lavoro si compie per allungare questa molla di 40 cm?
1. 4.8 J
2. 6.0 J
3. 9.6 J
4. 9.8 J
5. 24 J
Un motore che ha una potenza massima di 8.1 x 10⁴ W viene utilizzato per un montacarichi che pesa 1.8 x 10⁴ N.

Qual è il massimo peso del carico posto nel montacarichi che questo motore può sollevare ad una velocità media di 3.0 m s^-1?
1. 0.9 x 10⁴
2. 1.8 x 10⁴
3. 2.4 x 10⁴
4. 2.7 x 10⁴
5. 9.0 x 10⁴
Quale combinazione di unità di misura si può adoperare per il lavoro di una forza?
1. newton x secondo x metro^-1
2. newton x metro x secondo^-1
3. newton x metro^-1
4. newton x metro
5. newton x metro x secondo

Energia cinetica e potenziale gravitazionale I

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