Quiz con relative soluzioni Fisica 1

Fisica I - esempi test

• 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 di un'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

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

• 0.2%
• 0.6%
• (1.002/0.998) - 1
• 1 - (0.998/1.002)³

7. Costante di gravitazione universale

Quali sono le dimensioni fisiche della costante di gravitazione universale?

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

8. Rendimento di un ciclo di Carnot

Si vuole determinare il rendimento di un ciclo di Carnot (η=1-T₁/T₂) misurando le temperature T₁ e T₂ dei termostati cui è connesso. Sapendo che T₁=(283 ± 1) K e T₂=(673 ± 5) K, determinate il rendimento e la sua incertezza.

• 0.579 ± 0.019
• 0.579 ± 0.003
• 0.579 ± 0.001
• 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 e periodo di oscillazione

Una molla di costante elastica k=30 N/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
• [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 in caduta 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 che rotola senza strisciare

Un cilindro omogeneo di raggio R e massa m rotola senza strisciare lungo un piano orizzontale sotto l’effetto di una forza F₀ orizzontale costante applicata al centro di massa. Quanto vale l’accelerazione a_CM del centro di massa?

• a_CM = F₀ / (3m)
• a_CM = 0
• a_CM = F₀ / (2m)
• a_CM = 2 F₀ / (3m)

17. Cilindro su piano inclinato

Un cilindro di raggio R=10 cm rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di un angolo ξ=π/3, 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)
• m³/(kg s²)
• 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_r=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/s
• 45 m/s
• 30 m/s

22. Angolo di lancio del proiettile

Si vuole colpire con un proiettile un bersaglio distante d=100 m. La velocità iniziale impressa al proiettile è v₀ = 45 m/s. Con quale angolo rispetto alla direzione orizzontale deve essere sparato il proiettile per colpire il bersaglio?

• 8°
• 14°
• 38°
• 16°

23. Forza su punto materiale

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 N
• 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 p₀=1.013×10⁵ Pa, la pressione sul fondo del serbatoio vale:

• 4.933×10⁵ Pa
• 5.913×10⁵ Pa
• 6.893×10⁵ Pa
• 3.953×10⁵ Pa

25. 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

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. Trasformazione di un gas ideale

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. Dimensioni fisiche del 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 in caduta con attrito costante

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. Modulo della forza al tempo t=1 s

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 N
• 5.4 N
• 2.6 N

33. Cannone e piano inclinato

Un cannone spara un proiettile con velocità iniziale di modulo v₀=100 m/s e con angolo α=45° rispetto all’orizzontale. A quale distanza R lungo un piano inclinato di un angolo φ=20° cade il proiettile? (vedi figura)

• 690 m
• 4313 m
• 1553 m
• 2760 m

34. Vagone ferroviario e uomo che corre

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 p₀).

Dati: densità acqua =1000 kg/m³; densità olio =900 kg/m³; h₁ = 2 m; h₂ = 1 m.

• v=7.4 m/s
• v=9.1 m/s
• v=11.4 m/s
• v=12.1 m/s

37. Satellite artificiale in orbita circolare

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 con olio

Un calorimetro contiene una massa di olio m_O = 0.8 kg (calore specifico dell’olio c_O = 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 giri
• 5.5 giri
• 4.6 giri
• 4 giri

39. Entropia di macchina termica e sorgenti

Una macchina termica non completamente reversibile scambia calore con due sorgenti alle temperature t₁=0°C e t₂=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/K
• 0.288 J/K
• 0.616 J/K

40. Lunghezza del tratto sul piano inclinato

Un cilindro di raggio R=10 cm rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di un angolo ξ=π/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. Costante di gravitazione universale nel Sistema Internazionale

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

• m kg^-1 s^-2
• m³ kg^-1
• m³ kg^-1 s^-1
• m³ kg^-1 s^-2

42. Forza di attrito in caduta verticale

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 N
• 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 kg m^-3. Il tutto è immerso in acqua. Di quanto si allunga la molla all’equilibrio?

• 7 cm
• 72 cm
• 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 m
• 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 g
• 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 m₁ e m₂, volume V₁ e V₂ e calori specifici c₁ e c₂, inizialmente a temperature diverse, vengono posti a contatto tra loro e isolati adiabaticamente dall’ambiente. Sia m₁=2 m₂, V₁=0.5 V₂, c₁=0.5 c₂, e si indichino con |ΔT₁| e |ΔT₂| i valori assoluti delle variazioni di temperatura tra i due corpi dallo stato iniziale a quello finale. Allora:

• |ΔT₁|=4|ΔT₂|
• |ΔT₁|=0.25|ΔT₂|
• |ΔT₁|=|ΔT₂|
• |ΔT₁|=2|ΔT₂|

48. 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

49. Raddoppia

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