191 Quiz Fisica I con Soluzioni

Fisica I - esempi test

Elementi iniziali

• Proporzionale alla velocità istantanea
• Proporzionale alla coordinata del punto che si muove

1. Moto armonico

In un moto armonico l'accelerazione è:

• Negativa
• Costante

2. Proiettile sparato orizzontalmente

Un proiettile viene sparato orizzontalmente da un'altezza di 202 m 20 m da un piano orizzontale. La sua velocità iniziale è di 100 144 m2 m/s. Trascurando la resistenza dell'aria, a che distanza 101 m giungerà il proiettile?

• 400 m

3. Equazione del moto

Se l'equazione del moto di un oggetto risulta essere una funzione quadratica del tempo, l'oggetto si muove:

• Con accelerazione non costante
• Con modulo della velocità costante
• Con velocità vettoriale costante
• Con accelerazione costante

4. Arresto dell'automobile

Un automobilista che viaggia a 20 km/h arresta bruscamente l'automobile in 3 m. In una fase successiva, mentre si muove a 40 km/h, l'automobilista arresta di nuovo l'automobile, con la stessa decelerazione. L’auto si ferma dopo:

• 6 m
• 9 m
• 60 m
• 12 m

5. Gocce d'acqua sul parabrezza

Un autobus con il parabrezza verticale si muove durante un temporale con una velocità costante di 72 km/h. Le gocce d'acqua cadono verticalmente con una velocità di 20 m/s. Con quale angolo rispetto alla verticale le gocce d'acqua battono sul parabrezza?

• 45°
• 60°
• 30°
• 75°

6. Incertezza percentuale del volume

0.2% Un cubo ha lato (1.000 ± 0.002) m. Qual è l’incertezza percentuale del volume del cubo?

• 0.6 %
• (1.002/0.998) - 1
• 1 - (0.998/1.002)3 -1 -2

7. Costante di gravitazione universale

Quali sono le dimensioni fisiche della costante di gravitazione universale?

• [L] [M] [T]3 -2 -1
• [L] [M] [T]7 2 -1 -1
• [L] [M] [T]
• È una costante adimensionale

8. Rendimento di un ciclo di Carnot

Si vuole determinare il rendimento di un ciclo di Carnot (=1-T /T ) misurando le temperature T e T dei termostati cui è connesso. Sapendo che T =(283 ± 1) K e T =(673 ± 5) K, determinate il rendimento e la sua incertezza.

• 0.579 ± 0.0191 2
• 0.579 ± 0.0031 28
• 0.579 ± 0.0011 2
• 0.579 ± 0.009

9. Due proiettili di massa diversa

Due proiettili di massa diversa vengono sparati orizzontalmente con velocità diverse dallo stesso punto. Trascurando la resistenza dell'aria e supponendo la superficie del terreno perfettamente piana, quale impiega minore tempo ad arrivare a terra?

• Quello che ha velocità maggiore
• Quello che ha velocità minore
• Impiegheranno entrambi lo stesso tempo
• Quello che ha massa maggiore

10. Molla appesa al soffitto

Una molla di costante elastica k=30N/cm è appesa al soffitto e all'altra estremità vi è una massa di 3 kg, che una volta sollecitata si mette in oscillazione. Determinare il periodo di oscillazione.

• 2.5 s
• 0.2 s
• 1.2 s
• 4 s

11. Dimensioni fisiche dell'impulso

Le dimensioni fisiche dell'impulso sono:

• [M] [L] [T]-1
• [M] [L] [T]-2 -2
• [M] [L] [T]-2
• Nessuna delle precedenti

12. Ascensore accelerato verso l'alto

Un ascensore sta salendo ed è accelerato verso l'alto con una accelerazione in modulo uguale a g. Dentro l'ascensore un ragazzo di massa m si pesa su una bilancia. Durante la fase di accelerazione:

• Il peso misurato dalla bilancia è nullo
• Il peso misurato dalla bilancia è 2 m g
• Il peso misurato dalla bilancia è 0.5 m g
• Il peso misurato dalla bilancia è m g

13. Impulso applicato a una massa

Un impulso di 20 Ns è applicato orizzontalmente ad una massa di 0.2 kg inizialmente ferma su un piano senza attrito. Al termine dell'impulso, la massa:

• Si ferma in 10 s
• Si muove di moto rettilineo uniforme alla velocità di 100 m/s
• Si arresta dopo aver percorso 100 m
• Si muove di moto rettilineo uniforme alla velocità di 100 km/h

14. Sfere lanciate verticalmente

Due sfere vengono lanciate verticalmente verso l’alto con la stessa quantità di moto. Trascurando la resistenza dell'aria:

• Esse si innalzeranno alla stessa altezza
• Andrà più in alto la sfera di massa maggiore
• Andrà più in alto la sfera di massa minore
• I dati sono insufficienti per poter dare una risposta

15. Corpo che cade con attrito

Un corpo di massa m=3 kg cade da un'altezza d=50 cm, con velocità iniziale nulla, sotto l'effetto della gravità e di una forza di attrito costante F=2,4 N. Quanto vale il modulo della velocità del corpo appena prima di toccare il suolo?

• 2 m/s
• 3 m/s
• 4 m/s
• 1 m/s

16. Cilindro omogeneo su piano orizzontale

Un cilindro omogeneo di raggio R e massa m rotola senza strisciare lungo un piano orizzontale sotto l’effetto di una forza F orizzontale costante applicata al centro di massa. Quanto vale l’accelerazione a del centro di massa?

• a = F / (3m)CM 0
• a = 00 CM
• a = F / (2m)CM CM 0
• a = 2 F / (3m)CM 0

17. Cilindro su piano inclinato

Un cilindro di raggio R=10 cm rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di =/3, un angolo partendo da fermo. Dopo aver percorso un tratto L=1 m sul piano inclinato, qual è la velocità del centro di massa del cilindro?

• 3.36 m/s
• 2.56 m/s
• 4.76 m/s
• 3.61 m/s

18. Costante dei gas ideali

Nel Sistema Internazionale, in quali unità di misura si esprime la costante dei gas ideali, R?

• J/(mol K)3 2
• m /(kg s )
• K/J
• N/(mol K)

19. Accelerazione istantanea

Un corpo, fermo all’istante t=0, ha velocità v all’istante t. Sapendo che il corpo si muove su una traiettoria rettilinea, che cosa si può dire della sua accelerazione istantanea?

• Che è uguale a v/t
• Che è positiva
• I dati non sono sufficienti per rispondere
• Che è costante

20. Giro della morte

In una giostra, un carrello effettua il “giro della morte”, durante il quale percorre una rotaia a forma di circonferenza di raggio R=100 m, contenuta in un piano verticale. Qual è la minima velocità con cui il carrello deve percorrere la circonferenza nel suo punto più alto per non cadere?

• 38 m/s
• 44 m/s
• 31 m/s
• Non si può rispondere se non è nota la massa del carrello

21. Resistenza aerodinamica

Un’automobile è soggetta ad una forza di resistenza aerodinamica di intensità pari a F =kv, dove v è la velocità e k=100 Ns/m. Qual è la massima velocità che può raggiungere l’automobile, se il suo motore può fornire una massima potenza P=90 kW?

• 60 m/s
• 90 m/sr21
• 45 m/s
• 30 m/s

22. Proiettile e bersaglio

Si vuole colpire con un proiettile un bersaglio distante d=100 m. La velocità iniziale impressa al proiettile è v = 45 m/s. Con quale angolo rispetto alla direzione0 orizzontale deve essere sparato il proiettile per colpire il bersaglio?

• 8
• 14
• 38
• 16

23. Punto materiale e forza

Un punto materiale di massa m=0.1 kg si muove per effetto di una forza F lungo una traiettoria rettilinea secondo la legge oraria x(t)=At2 +Bt4, con A=0.5 m/s2 e B=2 m/s4. Si può affermare che il modulo della forza al tempo t=1 s vale:

• 2.5 N
• 4.9 N2 4 223
• 5.0 N
• 4.0 N

24. Pressione sul fondo del serbatoio

Un grosso serbatoio interrato è profondo h=30 m. La parte superiore è aperta ed il serbatoio è pieno di acqua fino al bordo. Se la pressione atmosferica vale p =1.01310 Pa, la pressione sul fondo del serbatoio vale0 5:

• 4.93310 Pa5
• 5.91310 Pa5
• 6.89310 Pa5
• 3.95310 Pa

25. Fluido incomprimibile in moto stazionario

Un fluido incomprimibile è mantenuto in moto stazionario entro un tubo orizzontale di sezione variabile. Si può dire che:

• Dove la sezione del tubo è maggiore, è maggiore la pressione
• Dove la sezione del tubo è maggiore, è maggiore la velocità del fluido
• Dove la sezione del tubo è maggiore, la pressione è minore
• Dove la sezione del tubo è maggiore, la portata è maggiore

26. Momento della quantità di moto

Il momento della quantità di moto di un corpo rigido girevole intorno ad un asse di simmetria fisso viene raddoppiato. Come varia l’energia cinetica di rotazione del corpo?

• Raddoppia
• Diventa quattro volte maggiore
• Si dimezza
• Rimane invariata

27. Temperatura finale di equilibrio

In un recipiente isolato vengono posti 2 kg di acqua alla temperatura di 5 °C e 2 kg di acqua alla temperatura di 45 °C. Quanto vale la temperatura finale di equilibrio?

• 298.15 K
• 300.65 K
• 310.65 K
• 323.15 K

28. Gas ideale e trasformazione

Un gas ideale compie una trasformazione tra due stati di equilibrio. Quali di questa affermazioni è corretta?

• Se la temperatura iniziale è uguale a quella finale, il calore scambiato è necessariamente nullo
• Se la temperatura iniziale è maggiore di quella finale, il calore scambiato è necessariamente positivo
• Se la trasformazione è adiabatica e reversibile, ad un aumento di pressione corrisponde una diminuzione di volume
• Se la trasformazione è adiabatica e reversibile il lavoro è necessariamente nullo

29. Costante elastica della molla

Una molla di massa trascurabile ha un’estremità fissata al soffitto. All'altra estremità viene fissata una massa di 6 kg che, all’equilibrio, allunga la molla di un tratto pari a 24 cm. Quanto vale la costante elastica della molla?

• 122.5 N/m
• 81.7 N/m
• 245.0 N/m
• 163.3 N/m

30. Momento dell'impulso

Quali sono le dimensioni fisiche del momento dell’impulso?

• [M][L]2 [T]-1
• [M][L]2 [T]-2
• [L]2 [T]-2
• [M]2 [L]2 [T]-2

31. Corpo che cade da altezza h

Un corpo di massa m=3 kg cade da un'altezza h=50 cm, con velocità iniziale nulla, sotto l'effetto della gravità e di una forza di attrito costante F=2.4 N. Quanto vale il modulo della velocità del corpo appena prima di toccare il suolo?

• 2.7 m/s
• 3.0 m/s
• 3.2 m/s
• 3.5 m/s

32. Legge oraria e modulo della forza

Un punto materiale ha massa m=1 kg e si muove lungo una retta secondo la legge oraria x(t)=At2 +Bt4, con A=0.1 m/s2 e B=0.2 m/s4, per effetto di una forza F. Quanto vale il modulo della forza F al tempo t=1 s?

• 5.0 N
• 3.0 N2 4 2 432
• 5.4 N
• 2.6 N

33. Cannone e piano inclinato

Un cannone spara un proiettile con velocità iniziale di modulo v =100 m/s e con angolo =45 rispetto all’orizzontale. A quale distanza R lungo un piano inclinato di un angolo =20 cade il proiettile? (vedi figura)

• 690 my0
• 4313 mv 033
• R 1553 mall’orizzontale
• 2760 m

34. Vagone ferroviario e uomo

Un vagone ferroviario di massa M=300 kg può scorrere su una rotaia orizzontale liscia. Inizialmente il vagone è fermo e un uomo di massa m=80 kg è in piedi, fermo, sul vagone. Con quale velocità si muoverà il vagone nel momento in cui l’uomo si metterà a correre verso ovest con velocità pari a 5 m/s (rispetto ad un osservatore a terra)?

• v=1.4 m/s verso est
• v=1.9 m/s verso est
• v=1.0 m/s verso est
• v=1.3 m/s verso est

35. Rendimento di una macchina termica

Una macchina termica compie un ciclo lavorando tra due sorgenti. Si osserva che alla fine di un ciclo la macchina compie un lavoro pari a 2000 J, mentre il calore ceduto è pari a 1250 J. Quanto vale il rendimento?

• 61.5 %
• 54.5 %
• 60.0 %
• 66.7 %

36. Serbatoio con acqua e olio

Un serbatoio è riempito con acqua e olio (da considerarsi liquidi ideali). Considerando la figura, con quale velocità esce inizialmente l’acqua da un piccolo foro F posto sul fondo del serbatoio? (La pressione dell’ambiente circostante è ovunque p ).

h1 olio; acqua h 3; Dati: densità acqua =1000 kg/m; densità olio =900 kg/m3; h = 2 m; h = 1 m.1 2

• v=7.4 m/s
• v=9.1 m/s36
• v=11.4 m/s0
• v=12.1 m/s2

37. Satellite artificiale in orbita

Un satellite artificiale è in orbita circolare di raggio r=20000 km intorno alla Terra. Ad un dato istante accende i motori per portarsi su un’orbita diversa, sempre circolare, di raggio r’. Se l’energia gravitazionale del sistema Terra-satellite è 1/2 di quella iniziale, qual è il raggio r’ della nuova orbita?

• 40000 km
• 10000 km
• 80000 km
• Nessuna delle risposte precedenti è corretta

38. Calorimetro e mulinello

Un calorimetro contiene una massa di olio m = 0.8 kg (calore specifico dell’olio c = 0.52 cal/(g K)). Il liquido viene agitato mediante un mulinello che richiede un momento meccanico costante M = 50 Nm. Dopo quanti giri del mulinello la temperatura del sistema è aumentata di 1 K? (equivalente meccanico della caloria: 4.186 J)

• 6.9 giriO
• 5.5 giriO
• 4.6 giri
• 4 giri

39. Entropia del sistema

Una macchina termica non completamente reversibile scambia calore con due sorgenti alle temperature t =0°C e t =100°C e ha un rendimento pari al 10%. Calcolare la variazione di entropia del sistema “macchina termica + sorgenti” in un ciclo sapendo che la macchina termica produce un lavoro pari a W = 100 J per ciclo.

• 0.125 J/K
• 0.027 J/K1 2
• 0.288 J/K
• 0.616 J/K

40. Lunghezza del tratto percorso

Un cilindro di raggio R=10 cm rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di un angolo =/3, partendo da fermo. Qual è la lunghezza L del tratto percorso sul piano inclinato quando la velocità del suo centro di massa ha raggiunto il valore di 3.36 m/s?

• L = 1 m
• L = 0.5 m
• L = 2 m
• L = 0.336 m

41. Unità di misura della costante di gravitazione universale

Nel Sistema Internazionale, in quali unità di misura si esprime la costante di gravitazione universale?

• mkg s-1 -2
• m3 kg-1
• m3 kg-1 s-1
• m3 kg-1 s-2

42. Forza di attrito costante

Un corpo di massa m=3 kg cade in verticale da un'altezza h=50 cm, con velocità iniziale nulla, sotto l'effetto della gravità e di una forza di attrito costante F. Quanto vale il modulo F se la velocità del corpo appena prima di toccare il suolo è di 3 m/s?

• 1.2 N
• 2.4 N42
• 4.8 N
• 3.0 N

43. Molla immersa in acqua

Una molla di massa e volume trascurabili ha una costante elastica di 245 N/m e ha un’estremità fissata al soffitto. All'altra estremità viene fissata una sfera di raggio 10 cm di un materiale con densità pari a 2000 kgm -3. Il tutto è immerso in acqua. Di quanto si allunga la molla all’equilibrio?

• 7 cm
• 72 cm43
• 17 cm
• 34 cm

44. Moto armonico

In un moto armonico l'accelerazione è:

• Proporzionale alla velocità istantanea
• Proporzionale alla coordinata del punto che si muove
• Negativa
• Costante

45. Proiettile da un'altezza di 30 m

Un proiettile viene sparato orizzontalmente da un'altezza di 30 m da un piano orizzontale. La sua velocità iniziale è di 100 m/s. Trascurando la resistenza dell'aria, a quale distanza il proiettile colpirà il piano?

• 202 m
• 156 m45
• 309 m
• 247 m

46. Ascensore e bilancia

Un ascensore sta salendo ed è accelerato verso l'alto con una accelerazione in modulo uguale a g. Dentro l'ascensore un ragazzo di massa m si pesa su una bilancia. Durante la fase di accelerazione:

• Il peso misurato dalla bilancia è nullo
• Il peso misurato dalla bilancia è 2 m g46
• Il peso misurato dalla bilancia è 0.5 m g
• Il peso misurato dalla bilancia è m g

47. Due corpi a contatto

Due corpi di massa m e m, volume V e V e calori specifici c e c, inizialmente a temperature diverse, vengono posti a contatto tra loro e isolati adiabaticamente dall’ambiente. Sia m =2 m, V =0.5 V, c =0.5 c, e si indichino con |T | e |T | i valori assoluti delle variazioni di temperatura tra i due corpi dallo stato iniziale a quello finale. Allora:

• |T |=4|T |1 2 1 2 1 2 1 2
• |T |=0.25|T |1 2
• |T |=|T |1 2 1 2 1 2 1 2
• |T |=2|T |1 2 1 2

48. Fluido incomprimibile in tubo orizzontale

Un fluido incomprimibile è mantenuto in moto stazionario entro un tubo orizzontale di sezione variabile. Si può dire che:

• Dove la sezione del tubo è maggiore, è maggiore la pressione
• Dove la sezione del tubo è maggiore, è maggiore la velocità del fluido
• Dove la sezione del tubo è maggiore, la pressione è minore
• Dove la sezione del tubo è maggiore, la portata è maggiore

49. Energia cinetica e momento della quantità di moto

Se l’energia cinetica di un corpo rigido in rotazione attorno ad un asse fisso che è asse principale d’inerzia viene raddoppiata, come varia il momento della quantità di moto?

• Raddoppia
• Aumenta di un fattore 1.41
• Diminuisce di un fattore 4
• Rimane invariata

50. Rendimento con lavoro pari a 3000 J

Una macchina termica compie un ciclo lavorando tra due sorgenti. Si osserva che alla fine di un ciclo la macchina compie un lavoro pari a 3000 J, mentre il calore ceduto è pari a 1250 J. Quanto vale il rendimento?

• 70.6 %
• 54.5 %
• 60.0 %
• 66.7 %

Grandezza A

Una grandezza A è definita come segue: A= F ∙ v/(S ∙ h), dove F è una forza, v una velocità, S una superficie e h una distanza. Quali sono le dimensioni di A?

• [M L-3 T-1]
• [M L-1 T+3]