Fisica generale 1 - Esercizi

Fisica generale I Ingegneria elettronica A/L Febbraio 2001

Nome Cognome e # di matricola _______________________________________________

1) Blocco su piano inclinato

Un blocco di 5 kg è poggiato su un piano inclinato di 30 gradi rispetto all’orizzontale. Il coefficiente d’attrito statico fra il blocco ed il piano è 0.5. Determinare la forza minima che può essere applicata al blocco, parallelamente al piano inclinato, mantenendolo in quiete.

F_min = 3.3 N

2) Due blocchi su piano orizzontale

Due blocchi, X ed Y, di massa m = 4 kg ed m = 20 kg, sono in contatto su un piano orizzontale privo d’attrito. Una forza orizzontale di 36 N è applicata al corpo X, come mostrato in figura. Determinare la forza che Y esercita su X.

F X Y

F_YX = 30 N

3) Oggetto lungo una guida

Un piccolo oggetto di massa m scivola lungo la guida mostrata in figura. Qual è il più piccolo valore di y in corrispondenza al quale l’oggetto riesce a mantenersi in contatto con la guida?

m y

y_min = R/2

2R

4) Sacco di carbone su vagone

Un sacco di carbone di massa m = 500 kg è lasciato cadere dall’alto sopra un vagone di massa M = 2000 kg, inizialmente in moto con velocità v = 3 m/s lungo un binario orizzontale. Calcolare la velocità finale del vagone carico.

V_f = 2.4 m/s 4

5) Scissione di un nucleo di He

Un nucleo di He (massa 4) si muove con velocità v = 3000 m/s quando si scinde in un neutrone (massa 1) ed in un nucleo di ³He (massa 3). Il neutrone si muove con velocità 3v lungo una direzione perpendicolare a quella di volo iniziale del nucleo di ⁴He. Calcolare il modulo della velocità del nucleo di ³He e l’angolo che tale velocità forma con la direzione di volo del nucleo di ⁴He.

V_3He = 5000 m/s = 36.9 gradi

6) Cilindro in puro rotolamento

Il coefficiente di attrito statico fra un cilindro omogeneo ed un piano orizzontale è 0.4. Calcolare l’accelerazione massima che il cilindro può avere in un moto di puro rotolamento.

2a_max = 7.85 m/s

7) Sistema di carrucole

Qual è la forza P necessaria ad equilibrare il peso W = 800 N nel sistema di carrucole mostrato in figura?

P

P = 200 N W

8) Energia della Terra

Determinare il rapporto fra l’energia cinetica e l’energia potenziale della Terra, supponendo che il pianeta percorra un’orbita circolare e che l’energia potenziale del sistema Terra-Sole sia nulla quando la distanza relativa fra i due oggetti è infinita.

K/U = -1/2 3

9) Tubo ad U con acqua e olio

Un tubo ad U uniforme è parzialmente riempito con acqua. Olio, di densità 0.75 g/cm³, è versato nel braccio destro, finché il livello dell’acqua nel braccio sinistro non cresce di 3 cm. Calcolare la lunghezza della colonna d’olio.

H = 8 cm

10) Pompa di calore

Una pompa di calore, perfettamente reversibile, cede calore ad un edificio che