Paniere Fisica Risposte aperte

Set Risposte Aperte Paniere

Fisica

E-campus Prof Buzzi Aurora

Risposte Aperte

Fenomeni Fisici in Ambito Preventivo Diagnostico e Curativo (Buzzi Aurora)

1) Introdurre Sistema Internazionale per le unità di misura: Il Sistema Internazionale di unità di misura,

abbreviato in SI, è il più diffuso tra i sistemi di unità di misura. Esso è basato su sette unità fondamentali

(lunghezza, massa, tempo, corrente elettrica, temperatura, quantità di sostanza, intensità luminosa), con le

quali vengono definite le unità derivate (forza, pressione, energia, potenza). Il SI, inoltre, definisce una

sequenza di prefissi da premettere alle unità di misura per identificare i loro multipli e sottomultipli. Il

Sistema Internazionale è un sistema coerente, in quanto le sue unità derivate si ricavano come prodotto di

unità fondamentali.

2) Fare qualche esempio di prodotto scalare e vettoriale in fisica: Un esempio di prodotto scalare è il lavoro,

mentre di prodotto vettoriale è la velocità./// Prodotto scalare L= F*S lavoro=forza*spostamento; prodotto

vettoriale M= r*F momento di una forza.

3) Dare la definizione di grandezza vettoriale e specificare le differenze tra vettori e scalari: In fisica, una

grandezza vettoriale è una grandezza fisica caratterizzata da una direzione, un verso e una intensità,

descritta quindi da un vettore, in contrapposizione ad una grandezza scalare, che è caratterizzata solamente

dall'intensità, un unico numero chiamato scalare. Differenza tra uno scalare e un vettore. In fisica uno

scalare è semplicemente un numero reale. Una grandezza scalare è quindi un numero reale più l'unità di

misura associata alla proprietà. Un vettore è invece un elemento che ha bisogno anche di una direzione e

verso per essere completamente definito.

4) Fornire le definizioni di posizione, velocità e accelerazione: Posizione: In fisica la posizione è l'insieme delle

quantità misurabili (coordinate) che definisce dove si trovi nello spazio un punto materiale rispetto ad un

sistema di riferimento; la Velocità: è una grandezza vettoriale definita come il rapporto tra lo spostamento

effettuato da un corpo ed il tempo impiegato per compierlo, o più impropriamente viene definita come

rapporto tra spazio e tempo; l’Accelerazione: è una grandezza vettoriale data dal rapporto tra la variazione

di velocità di un corpo in un intervallo di tempo ed il tempo in cui avviene tale variazione. Più

semplicemente, viene spesso indicata come rapporto tra velocità e tempo.

5) Esporre i concetti base del moto uniformante accelerato: Un moto rettilineo uniformemente accelerato

(abbreviato MRUA) è un tipo di moto in cui un corpo si muove lungo una retta con accelerazione costante, e

che viene caratterizzato da una formula detta legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato.

6) Discutere il moto rettilineo uniforme: Un moto rettilineo uniforme (abbreviato MRU) in Fisica è un tipo di

moto in cui un corpo si muove lungo una retta con velocità costante nel tempo, e che viene descritto

mediante una specifica formula detta legge oraria del moto rettilineo uniforme.

7) Esporre i concetti base della caduta dei gravi: La caduta dei gravi è un esperimento teorizzato da Galileo

Galilei, che ha portato alla nascita della scienza moderna. Egli mostrò che i corpi materiali cadono, nel vuoto

(escludendo quindi qualunque effetto di attrito), tutti con la stessa accelerazione, indipendentemente dalla

loro massa; questo fenomeno è conseguenza diretta dell'equivalenza tra massa gravitazionale e massa

inerziale.

8) Cosa è la gittata in un proiettile? Come si calcola? La gittata è la distanza longitudinale percorsa da un corpo

lanciato in aria, avente quindi velocità con componente vettoriale in ascissa e in ordinata. Essa si calcola

9) Cosa è l'accelerazione centripeta? In cinematica si definisce accelerazione centripeta la variazione della

velocità di un punto materiale in un moto che si dirige verso il centro della circonferenza, cioè la

componente dell'accelerazione lungo la normale alla traiettoria. Prende il nome di centripeta perché il

vettore accelerazione nel moto circolare uniforme punta istante per istante verso il centro della

circonferenza. Il modulo dell'accelerazione centripeta si calcola con la formula: ac= V2/r.

10) Esporre i parametri fondamentali del moto circolare uniforme definendo le grandezze periodo frequenza e

pulsazione: Il moto circolare uniforme si sviluppa lungo una circonferenza a velocità scalare costante. Si

tratta di un moto accelerato, poiché la velocità, di intensità costante, cambia continuamente direzione in

accordo alla traiettoria, per effetto di un’accelerazione rivolta al centro di quest’ultima. Periodo: corrisponde

all’intervallo di tempo impiegato da un corpo in moto circolare uniforme a percorrere l’intera lunghezza

della traiettoria. La sua durata risulta dal rapporto tra la lunghezza della traiettoria stessa e la velocità del

moto; Frequenza: corrisponde alla quantità di periodi coperti dal corpo nell’unità di tempo ossia un secondo;

Pulsazione: o velocità angolare del corpo è pari al rapporto tra lo spostamento angolare, cosi definito, e il

tempo impiegato.

11) Che cos'è la velocità angolare in un moto circolare? In fisica la velocità angolare, detta anche velocità di

rotazione, rientra nel concetto generale di velocità, ovvero di variazione di una grandezza, in questo caso la

variazione di un angolo, nel tempo. Il suo impiego maggiore è nello studio dei moti periodici quali ad

esempio il moto circolare e il moto armonico.

12) Discutere il moto di un proiettile lanciato orizzontalmente: Il moto di un proiettile lanciato in orizzontale è

la sovrapposizione di due moti: un moto rettilineo uniforme orizzontale, un moto rettilineo uniformemente

accelerato verticale. La traiettoria di un oggetto lanciato in orizzontale è una parabola con il vertice nel

punto di lancio.

13) Che cosa si intende con accelerazione centripeta e con accelerazione tangenziale in un moto curvilineo?

Quali ne sono le proprietà essenziali? Accelerazione centripeta: è definita come accelerazione subita dal

corpo e ha l’effetto di modificare la direzione della velocità tangenziale in ogni punto della traiettoria

curvilinea. Le proprietà sono: Direzione: ha direzione radiale, vale a dire che è sempre direzionata lungo il

raggio della circonferenza in ogni punto. Essa è perpendicolare in ogni punto al vettore velocità e, come

abbiamo già detto, varia in ogni punto; Verso: il vettore punta sempre verso il centro della circonferenza;

Modulo: l’accelerazione è costante nel moto circolare uniforme. Accelerazione tangenziale: è l’accelerazione

cui è soggetto un punto in moto lungo una traiettoria circolare, o più in generale curvilinea, che si muove

con velocità variabile in modulo.

14) Qual è la differenza tra velocità angolare e velocità periferica in un moto circolare? Velocità angolare: è

una grandezza che misura la velocità con cui un punto materiale si muove su una circonferenza, e viene

definita come il rapporto tra l’angolo descritto e l’intervallo di tempo impiegato a descriverlo. La velocità

angolare esprime quanti radianti si compiono in un secondo, il radiante è un angolo sotteso ad un arco di

circonferenza uguale al raggio. Velocità periferica: esprime lo sviluppo in metri dei giri coperti in un secondo.

15) Se il moto circolare di un punto è uniforme, perché c’è ugualmente un'accelerazione? Principio di inerzia:

in un sistema isolato un corpo non soggetto a forze mantiene il suo stato di quiete o di moto RETTILINEO

UNIFORME. Quindi, se non mantiene il moto rettilineo uniforme vuol dire che è soggetto a una forza, quindi

ad una accelerazione, nella fattispecie quella centripeta (=diretta verso il centro).

16) Esporre il concetto di forza: Una forza è una grandezza fisica vettoriale che si manifesta nell'interazione

reciproca di due o più corpi, sia a livello macroscopico, sia a livello delle particelle elementari. La forza viene

definita dalla secondo legge di Newton. È possibile distinguere 4 tipi di forze: elettromagnetica,

gravitazionale, forte e debole.

17) Cos'è la massa? La MASSA è la quantità di materia contenuta in un oggetto. È una caratteristica INTRINSECA

dell' oggetto cioè non cambia. È una grandezza fondamentale e la sua unità di misura nel S.I. è il

kilogrammo(kg). Strumento di misura: bilancia a due piatti.

18) Esporre il primo principio della dinamica: Il primo principio della dinamica (o principio di inerzia o prima

legge di Newton) stabilisce che un corpo non soggetto a forze o soggetto a forze la cui risultante è nulla,

permane nel suo stato di quiete o continua a muoversi di moto rettilineo uniforme.

19) Esporre il secondo principio della dinamica: Il secondo principio della dinamica, afferma che una forza

agente su un corpo, o una forza risultante di un insieme di forze agenti su un corpo, imprime su di esso

un’accelerazione nella stessa direzione e nello stesso verso della forza applicata; si esprime mediante la

formula F= m*a che viene anche chiamata legge fondamentale della dinamica. Il modulo dell’accelerazione è

proporzionale a quello della forza e inversamente proporzionale alla massa del corpo.

20) Cos'è un sistema di riferimento inerziale? In fisica un sistema di riferimento inerziale è un sistema di

riferimento in cui è valido il primo principio della dinamica ovvero: stabilisce che un corpo non soggetto a

forze o soggetto a forze la cui risultante è nulla, permane nel suo stato di quiete o continua a muoversi di

moto rettilineo uniforme.

21) Esporre il terzo principio della dinamica: Il terzo principio della Dinamica (detto anche terza legge di Newton

o principio di azione e reazione) è una legge introdotta da Isaac Newton nel 1687: esso stabilisce che se un

corpo esercita una forza su un secondo corpo, allora il secondo esercita sul primo una forza uguale e

contraria.

22) Cos'è una reazione vincolare? Se un corpo, pur subendo l'azione di una forza o di una risultante non nulla di

più forze, rimane fermo, allora esso provoca una reazione del suo piano di appoggio, detta forza di reazione

vincolare o normale.

23) Fate un esempio del carattere vettoriale delle forze: Il carattere vettoriale della forza si manifesta anche nel

modo in cui è possibile sommare le forze. Come è possibile verificare sperimentalmente, due forze in questo

caso F1 e F2, hanno lo stesso punto di applicazione, ma direzioni diverse, si sommano con la regola del

parallelogramma. Ciò significa che se ad un corpo vengono contemporaneamente applicate le forze F1 e F2,

esso si muoverà lungo la direzione della diagonale del parallelogramma, come se ad esso fosse applicata solo

la forza R, detta, appunto somma o risultante.: oppure/le forze sono grandezze

vettoriali in quanto caratterizzate da un modulo, una direzione e un verso. Un esempio è la forza peso che ha

come modulo pari al prodotto tra massa e accelerazione di gravità, direzione lungo la verticale e verso

diretto in basso.

24) Cos'è il peso? Il peso di un corpo è la forza con cui un corpo viene attratto dalla Terra (forza di gravità). Si

chiama forza-peso ed è una grandezza proporzionale alla massa (m) del corpo.

25) Introdurre la legge di Hooke e il comportamento delle molle: E’ la più semplice relazione costitutiva di

comportamento dei materiali elastici. Essa è formulata dicendo che l'allungamento subìto da un corpo

elastico è direttamente proporzionale alla forza ad esso applicata, la costante di proporzionalità viene detta

costante elastica e dipende dalla natura del materiale stesso. Il modello classico di elasticità lineare è la

molla perfetta o ideale, cioè una molla priva di peso, di massa, in assenza di attrito e di altri fenomeni

dissipativi.

26) Che differenza c'è tra attrito statico e attrito dinamico? In generale, sono presenti entrambi gli attriti: se un

corpo si trova in quiete su di una superficie scabra, prima di iniziare a muoversi la forza ad esso applicata

deve superare un certo valore; quando il movimento ha inizio, cessa la resistenza dell’attrito statico, ed

entra subito in gioco l’attrito dinamico. L'attrito statico è quello che permette ad un corpo di poggiare su un

piano senza scivolare, l'attrito dinamico è , invece, quello che fa sì che un corpo posto in movimento, se non

ci sono forze che fanno continuare il suo moto, lo fa fermare.

27) L'attrito statico e le sue proprietà essenziali: L’attrito statico è una forza che impedisce che corpi posti su di

una superficie scabra e inizialmente in quiete, inizino a muoversi se la forza agente su di essi, in direzione

parallela alla superficie, non supera una certa soglia. Superata questa soglia, l’attrito statico smette di

opporsi (cessa del tutto). Si noti che, in base al primo principio della dinamica, un corpo in quiete non può

iniziare a muoversi a meno che non agisca su di esso una forza.

28) L'attrito dinamico e le sue proprietà essenziali: L’attrito dinamico si manifesta quando un corpo scivola su

una superficie (cioè è già in movimento), ed è una resistenza che si oppone a questo movimento.

29) Perché occorre definire quelle forze che prendono il nome di reazioni vincolari? Se un grave è fermo su un

tavolo pur essendo soggetto alla forza peso , l'unica possibilità per tale situazione statica è che il tavolo

faccia "sul grave" una forza uguale e contraria al peso! Altrimenti il corpo si muoverebbe , come succede se

si inclina il piano del tavolo in modo che "l'azione dello stesso" (trascuriamo qui l'attrito statico che impone

un angolo minimo) , cioè appunto la reazione del vincolo, sia incapace di equilibrare il peso del corpo.

30) Esponete le tipologie di attrito che conoscete spiegandone i concetti fondamentali: In fisica l'attrito è una

forza che si oppone allo scivolamento o rotazione/rotolamento di un corpo su una superficie. Le forze di

attrito sono molte, e principalmente se ne distinguono tre tipi: Radente: quando due corpi strisciano l'uno

sull'altro. Volvente: quando un corpo rotola sulla superficie di un altro. Viscoso: quando un corpo si muove in

un fluido.

31) Che differenza c'è tra attrito dinamico e attrito viscoso? Attrito dinamico: si manifesta quando un corpo

scivola su una superficie (cioè è già in movimento), ed è una resistenza che si oppone a questo movimento.

Attrito viscoso: quando un corpo si muove in un fluido.

32) Quale comportamento è tipico di un oggetto in caduta libera in un mezzo viscoso? Un corpo che cade in

acqua o in aria, la sua velocità tende ad aumentare per colpa della gravità, e più aumenta la velocità di

caduta più la resistenza viscosa lo frena. Ci sarà un momento in cui la forza resistente uguaglia la forza peso

dell’oggetto, e da quel momento in poi la forza totale risultante sarà zero.

33) Perché una goccia di pioggia che cade da migliaia di metri di altezza non acquisisce abbastanza energia da

ucciderci? Qualsiasi cosa precipiti in atmosfera terrestre è sottoposta ad una velocità limite che impone,

generalmente, dopo un certo periodo di incremento di velocità per caduta libera, per un effetto frenante

prodotto dalla Forza Frenante del fluido atmosferico che compone l'atmosfera medesima. Tale forza riduce

progressivamente l'accelerazione g delle gocce di pioggia sino a farle precipitare ad una velocità costante

con accelerazione nulla (è la velocità limite).

34) Introdurre l'elemento fondamentale che provoca il dispendio energetico in un nuotatore: Un corpo che si

muove in un fluido subisce una forza di resistenza aerodinamica opposta alla velocità del corpo: la resistenza

è tanto maggiore quanto più grande è la densità del fluido; la resistenza va col quadrato della velocità, ad

esempio se la velocità triplica la resistenza aumenta di 9 volte.

35) Dare la definizione di lavoro di una forza: In fisica, il lavoro è l'energia scambiata tra due sistemi attraverso

l'azione di una forza o una risultante di forze quando l'oggetto subisce uno spostamento e la forza ha una

componente non nulla nella direzione dello spostamento.

36) Dare la definizione di forza conservativa: In fisica, una forza conservativa è una forza descritta da un campo

vettoriale conservativo, ovvero la forza deve definire un campo vettoriale e il suo lavoro durante un certo

tragitto non deve dipendere dal particolare cammino percorso ma solo dai punti di partenza e arrivo.

37) Definire il lavoro meccanico e fare qualche esempio di lavoro positivo negativo e nullo: In fisica si parla di

lavoro tutte le volte che una forza agisce su un corpo in concomitanza con il suo spostamento. Il lavoro è una

grandezza scalare , quindi non è dotato di una direzione e di un verso. Se le direzioni della forza e dello

spostamento hanno il medesimo verso, il lavoro è positivo e si dice lavoro motore: quando un corpo cade da

una certa altezza, la forza di gravità (diretta verso il basso) compie un lavoro motore. Se forza e spostamento

hanno direzione e verso opposti, il lavoro è negativo e si dice lavoro resistente: quando una molla viene

compressa, la forza elastica, che tenderebbe a riportarla alla sua lunghezza originale, compie un lavoro

resistente.

38) Definire la potenza in meccanica e fare un esempio: La potenza meccanica è definita come il lavoro L

(chiamato anche W) compiuto nell'unità di tempo t, ovvero come la sua derivata temporale: P= dL/dt. In

base al p