Esercizi di Fisica

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di battitura o definizioni non ben precise poiché questa

dispensa di appunti è scritta sulla base di studi sperimentali e

vuole essere di supporto all’utente che ne fa uso.

2018

Esercizi di Fisica

- Una pallottola viene sparata attraverso una tavola, spessa 10 cm, in maniera tale che la linea di

moto della pallottola sia perpendicolare alla faccia della tavola. Se la velocità iniziale della pallottola

è 400 m/s e riemerge dall’altra faccia della tavola con una velocità di 300 m/s, trovare:

a) la decelerazione della pallottola nell’attraversare la tavola.

b) il tempo totale in cui la pallottola è a contatto con la tavola.

- Si stanno lanciando delle biglie su per un piano inclinato liscio e senza attrito. La prima viene

lanciata con velocità va=10 m/s. Se l’altezza del piano inclinato è h = 1 m e l’angolo d’inclinazione

è α= 30° calcolare la velocità della sferetta alla sommità del piano e la distanza alla quale ricade sul

piano orizzontale.

- Willy coyote, nel suo inesorabile tentativo di catturare Road Runner (Beep Beep), inciampa e cade

da una collina scoscesa alta 460 m sul livello del suolo. Dopo 5 s di caduta libera Willy si ricorda di

avere indosso il suo zaino Acme dotato di razzi e lo aziona.

a) il coyote raggiunge il suolo con una atterraggio morbido (cioè velocità nulla). Assumendo una

decelerazione costante, trovare la decelerazione del coyote.

- Si riporta che una donna sia caduta per 44 m dal 17° piano di un edificio, atterrando su di un box

metallico per il condizionamento dell’aria, schiacciandolo per una profondità di 46 cm. Calcolare:

a) la velocità della donna proprio prima della collisione

b) la sua decelerazione mentre era a contatto con il contenitore

- Una stella del decathlon olimpionico, che è anche un brillante studente di fisica, è intrappolato sul

terrazzo di un edificio in fiamme con penna, carta, calcolatrice tascabile e il suo trattato di Fisica

preferito. Ha circa 15 minuti di tempo per decidere se saltare sull’edificio o correndo alla massima

velocità fuori dal bordo o usando la tecnica del salto in lungo. L’edificio vicino dista 10 m in

orizzontale ed è più basso di 3 m. Il suo tempo sui 100 m è di 10.3 s, e la sua distanza di salto in

lungo è di 7.8 m (supponiamo che salti con un angolo di 45° al di sopra dell’orizzontale). Decidere

quale metodo, se esiste, dopo aver effettuato tutti i calcoli può adoperare per raggiungere

sicuramente l’altro edificio.

- Un proiettile viene lanciato da un’altezza h0=40 m con velocità iniziale v0 diretta orizzontalmente. A

distanza d=20 m è posto un muro di altezza h1=20 m. Calcolare il valore minimo vmin della velocità

iniziale v0 affinché il proiettile possa superare il muro senza urtarlo.

- Un punto materiale parte dal suolo con una velocità iniziale v0 e colpisce, nel momento in cui ha

solo la componente orizzontale della velocità, un punto posto ad un’altezza di 5 metri su di una

parete che dista 9 metri dal punto in cui era partito il punto materiale. Si determini la velocità iniziale

2

del punto materiale (se serve si usi per g il valore di 10 m/s ).

Esercizi di Fisica

- Un fucile spara un proiettile dall’origine del sistema di riferimento, con velocità di modulo pari a v0

e con una direzione che forma un angolo con l’asse orizzontale. Nello stesso istante in cui il fucile

spara, un bersaglio viene lasciato cadere dal punto (x0,y0) sotto l’azione dell’accelerazione di gravità

g.

1) Si scrivano le equazioni del moto x(t) e y(t) per il proiettile e per il bersaglio.

2) Si determini per quale angolo il proiettile colpisce il bersaglio, verificando che non dipende dalla

velocità v .

0

- Un corpo puntiforme, vincolato ad un filo di lunghezza l e carico di rottura Tm, ruota attorno ad un

punto fisso O, su un piano orizzontale scabro. Ad un certo istante il filo si spezza ed il corpo si

arresta ad una distanza d dal centro di rotazione O. Determinare la massa del corpo (μ = 0.15, l = 3

d

cm, d = 5 cm, Tm = 4.9 N). -2

- Un punto materiale, di massa M = 10 kg, é appoggiato ad una molla compressa di costante

elastica k. La molla risulta compressa di un tratto d = 10 cm. Ad un certo istante, la molla viene

lasciata libera di espandersi ed il punto materiale scivola, senza attrito, prima su di un piano

orizzontale e poi lungo un piano inclinato. Sapendo che il piano ha una inclinazione di 30° e che il

punto materiale si ferma dopo aver percorso un metro, dalla sua posizione iniziale, si determini il

2

valore di k (si usi g = 10m/s ).

- I tre blocchi in figura sono connessi da fili leggeri che passano su pulegge prive di attrito. L’acce-

2

lerazione del sistema è 2 m/s verso sinistra e le superfici sono scabre. Trovare (a) la tensione nei fili

e (b) il coefficiente di attrito dinamico fra i blocchi e le superfici. (Si assuma lo stesso coeff. d’attrito

per entrambi i blocchi).

- Due blocchi di massa 2 kg e 7kg sono connessi da una fune leggera che passa su di una puleggia

priva di attrito. I piani inclinati sono lisci. Si determini l’accelerazione di ciascun blocco e la tensione

della fune.

- Una guida verticale scabra ha la forma di un quarto di circonferenza di raggio r = 10 m. Un

blocchetto di massa m = 5 kg viene spinto dalla base della guida fino alla sommità, da una forza F

tangente alla guida, di modulo tale da mantenere costante il modulo della velocità del blocchetto

lungo tutta la traiettoria, uguale a vo = 5 m/s. Sapendo che il coefficiente d’attrito dinamico tra

blocchetto e guida è μ = 0.3, determinare il lavoro della forza.

d

- Un'automobile percorre una curva circolare con raggio di curvatura R=25m su una pista

orizzontale con velocità costante. Una macchia d’olio sulla pista riduce il coefficiente di attrito tra

pneumatici e pista a l=0.1. Determinare la velocità massima che consente all’auto di non sbandare

sulla macchia d’olio.