Esercizi svolti prove passate di Fisica sperimentale

M R M R

−

a g 1 1 2 2

= α = 12 22

I M R M R T2

+ + T1

1 2 2 1

3) Si supponga che una macchina applichi una potenza costante P ad un volano di massa M = 100 kg e raggio

w

2

R=0.5 m (I=MR /2). Questo, partendo da fermo, raggiunge la velocità = 40 rad/s in un tempo t= 10 s. Si

calcoli la potenza P, in watt.

P=1000

4) Calcolare il modulo della forza F (N) da applicare alla massa

2

M = 5 kg per ottenere un’accelerazione a = 5 m/s . Considerare

µ q p/6.

= 0.3 e =

F = 55.44

5) Calcolare la corrente i (A) che circola nel circuito in figura una volta

trascorso il transitorio. Inoltre si calcoli la carica Q presente sul condensatore

C.

i =

C = FISICA (EDI) 9CM 19-2-2019

Scrivere sia l’espressione letterale della formula risolvente finale (usando esclusivamente i simboli presenti

nei testi degli esercizi) sia il valore numerico

Cognome Nome N° di Matricola

1) Un orologio a pendolo (pendolo fisico) è composto da un disco omogeneo di raggio R =

0.2 m agganciato nel suo centro di massa ad un’asta rigida di massa trascurabile e lunghezza

L = 2 m. Calcolare il periodo T (s) del pendolo per piccole oscillazioni.

T = 2.85

2) La puleggia in figura è composta da 2 cilindri coassiali, solidali fra loro, di raggio R e

1

R , rispettivamente. Alle funi, di massa trascurabile, sono appesi 2 corpi di massa M e M

2 1 2

(si supponga M > M ). Sapendo che il momento totale d’inerzia della puleggia è I, R2 R1

1 2 a.

trovarne l'accelerazione angolare

M R M R

−

a g 1 1 2 2

= α = 12 22

I M R M R T2

+ + T1

1 2 2 1

3) Si supponga che una macchina applichi una potenza costante P ad un volano di massa M = 100 kg e raggio

w

2

R=0.5 m (I=MR /2). Questo, partendo da fermo, raggiunge la velocità = 40 rad/s in un tempo t= 10 s. Si

calcoli la potenza P, in watt.

P=1000

4) Calcolare il modulo della forza F (N) da applicare alla massa

2

M = 5 kg per ottenere un’accelerazione a = 5 m/s . Considerare

µ q p/6.

= 0.3 e =

F = 55.44 • 10

5) Il pianeta Debah ruota attorno alla stella Mizar su un’orbita circolare di raggio R = 6,67 10 m, con

w . -6 -11 2 2

velocità angolare = 1 10 rad/s. Calcolare la massa della stella, M , in kg. (G=6.67*10 Nm /kg )

s

30

Ms = 4.45• 10 FISICA (EDI) 9CM APRILE-2019

Scrivere sia l’espressione letterale della formula risolvente finale (usando esclusivamente i simboli presenti nei testi

degli esercizi) sia il valore numerico

Cognome Nome N° di Matricola

1) Il sistema in figura è formato da un’asta omogenea, di lunghezza d e massa m, e da una disco di raggio R = d/4 e

massa M. Il sistema è vincolato a ruotare in un piano verticale

passante per il punto O. Una forza F tiene in equilibrio il

sistema. Calcolare la reazione vincolare N in O ed il momento

d’Inerzia (I) in O.

A E

+ G

@

N = B 9 9

E I E I L

9 9

+ G = K + M

@ @ G

I = I I9 I I9 9 ⃗ 9

= (−3 + 30)̂

2) Un corpo puntiforme di massa m = 10 Kg, partendo da fermo, è soggetto alla forza (A = 0.5).

Calcolare la massima velocità positiva V raggiunta e il lavoro W fatto dalla forza.

V = 500A/m=25 m/s W = 3125 J

3) Due cilindri rotolano senza strisciare su un piano trascinati da una forza orizzontale F = 15 N. I due cilindri sono legati

da una fune inestensibile e di massa trascurabile applicata ai centri di massa, come indicato in figura. Supponendo che i

cilindri abbiano uguale raggio R e massa M = 7 Kg e M = 3 Kg, calcolare l’accelerazione, a, del sistema.

1 2

9 V

a = 1=

I 4 '4

< 3

4) Una massa puntiforme m = 2 Kg è vincolata a muoversi su una guida circolare orizzontale senza attrito di raggio L =

.

4 m. Supponendo che sia sottoposta ad una forza tangenziale F =C t (N), dove t rappresenta il tempo in secondi. Calcolare

la reazione vincolare R (N) dopo t = 10 s. (C = 4 N/s) supponendo che la massa parta da ferma.

3 Y

W X

R = 5000= BZ$

5) Una massa (m= 10 kg), inizialmente in quiete, cade verticalmente da un'altezza h= 2 m su una molla di costante elastica

K= 20 N/m e massa trascurabile. Calcolare la compressione massima della molla, L, in metri.

9

$) $) 9$)[

5@

+ +

G

L = 11.5 m= 7 7 7 FISICA (EDI) 9CE 17-6-2019

Scrivere sia l’espressione letterale della formula risolvente finale (usando esclusivamente i simboli presenti nei testi

degli esercizi) sia il valore numerico

Cognome Nome N° di Matricola

1) Un’asta omogenea, di lunghezza L = 2 m e massa M, è incernierata per un estremo ad un piano orizzontale. Essa,

inizialmente ferma in posizione verticale, è lasciata cadere, come in figura. Supponendo di inserire una massa

puntiforme, M, nel centro di massa, calcolare la velocità angolare ω ( ), nell’istante

in cui l’asta si abbatte sul piano.

ω = SQRT((24/7)g/L) =4,1 rad/s

3) La massa in figura viene trascinata sul piano da una forza F inclinata di un angolo θ e frenata da una forza di attrito Fa

= 2 N. Supponendo che l’accelerazione sia a = 5 m/s2. Calcolare il lavoro compiuto dalla forza F dopo aver percorso un

tratto L = 5 m. (M = 4 Kg)

W = 110 J

3) Un corpo (considerato puntiforme) di massa m = 3 Kg è tenuto contro una parete verticale da una forza F che descrive

un angolo θ = π/6 con l’orizzontale. Considerando che l’attrito statico tra il corpo e la parete è μs = 0.2, calcolare il modulo

di F (in Newton) minimo per non far cadere il corpo.

F = 43.67 N

4) Il sistema in figura è composto un cilindro omogeneo di massa M = 10 Kg e da una massa m = 2 Kg legati da una fune

inestensibile di massa trascurabile. Calcolare la tensione T (N) della fune considerando che il cilindro rotola senza

strisciare e considerando μ = 0.2 il coefficiente di attrito lungo il piano inclinato (θ =

π/3 rad).

T = 13.25 N

5) Calcolare la carica sui condensatori in figura.

Q = CV/2 FISICA (EDI) 9CM 17-6-2019

Scrivere sia l’espressione letterale della formula risolvente finale (usando esclusivamente i simboli presenti nei testi

degli esercizi) sia il valore numerico

Cognome Nome N° di Matricola

1) Un’asta omogenea, di lunghezza L = 2 m e massa M, è incernierata per un estremo ad un piano orizzontale. Essa,

inizialmente ferma in posizione verticale, è lasciata cadere, come in figura. Supponendo di inserire una massa

puntiforme, M, nel centro di massa, calcolare la velocità angolare ω ( ), nell’istante

in cui l’asta si abbatte sul piano.

ω = SQRT((24/7)g/L) =4,1 rad/s

3) La massa in figura viene trascinata sul piano da una forza F inclinata di un angolo θ e frenata da una forza di attrito Fa

= 2 N. Supponendo che l’accelerazione sia a = 5 m/s2. Calcolare il lavoro compiuto dalla forza F dopo aver percorso un

tratto L = 5 m. (M = 4 Kg)

W = 110 J

3) Un corpo (considerato puntiforme) di massa m = 3 Kg è tenuto contro una parete verticale da una forza F che descrive

un angolo θ = π/6 con l’orizzontale. Considerando che l’attrito statico tra il corpo e la parete è μs = 0.2, calcolare il modulo

di F (in Newton) minimo per non far cadere il corpo.

F = 43.67 N

4) Il sistema in figura è composto un cilindro omogeneo di massa M = 10 Kg e da una massa m = 2 Kg legati da una fune

inestensibile di massa trascurabile. Calcolare la tensione T (N) della fune considerando che il cilindro rotola senza

strisciare e considerando μ = 0.2 il coefficiente di attrito lungo il piano inclinato (θ =

π/3 rad).

T = 13.25 N

5) Una massa M2 = 4 Kg è appoggiata su una massa M1 = 6 Kg. Il coefficiente di attrito statico tra M1 e M2 è μ = 0.5.

Qual è la massima forza, F, che può essere applicata a M1 affinchè si eviti la caduta di M2 e le due masse procedano

assieme?

F = 49 N FISICA (EDI) 9CE 15-7-2019

Scrivere sia l’espressione letterale della formula risolvente finale (usando esclusivamente i simboli presenti nei testi

degli esercizi) sia il valore numerico

Cognome Nome N° di Matricola

1) Un cilindro omogeneo, di massa M = 8 Kg, rotola senza strisciare su un piano trascinato da

una forza F = 27 N, parallela al piano, applicata al suo centro di massa. Il cilindro è collegato,

mediante una fune inestensibile e di massa trascurabile, ad una massa m = 2 Kg. Calcolare

2

l’accelerazione a (m/s ) del centro di massa del cilindro.

a = 0.53

2) Una massa m = 4 Kg, su un carrello fermo sull’asse X di massa M

= 40 Kg, è appoggiata ad una molla compressa di una lunghezza L =

2 m e costante elastica K = 1760 N/m. La molla lasciata libera spinge

via la massa allungandosi completamente. Trascurando tutti gli attriti

calcolare la velocità V (m) finale del Carrello.

V = - 4 Non è possibile visualizzare l'immagine.

3) Due masse m =1 Kg e m =2 Kg, scivolano, rimanendo in contatto, lungo un piano inclinato

1 2

q=30°. µ µ

di Se i coefficienti di attrito sono rispettivamente =0.2 e =0.3, calcolare il modulo

1 2

2

dell'accelerazione a, in m/s , con la quale si muovono.

a= 2.64

4) Una Gru solleva mediante un cavo una massa M = 100 Kg. Con un’accelerazione a = 2 m/s. Se la massa viene sollevata

verticalmente per h = 10 m, calcolare il lavoro L (J) fatto dal cavo della Gru.

L = 11800

5 ) Calcolare le correnti i ed i del circuito in figura.

1 2

i = i =

1 2

5 ) Un’asta omogenea di massa M 10 = Kg e lunghezza L = 2 m è libera di ruotare in un piano verticale.

L’asta viene colpita da un proiettile di massa m = 0.5 Kg che rimane conficcato nell’estremo libero

p

q

dell’asta. Supponendo che il proiettile abbia velocità v = 20 m/s e che l’angolo di impatto sia = /6

w

rad, calcolare la velocità angolare (rad/s) del sistema immediatamente dopo l’urto.

w = 0.65 FISICA (EDI) 9CE 17-9-2019

Scrivere sia l’espressione letterale della formula risolvente finale (usando esclusivamente i simboli presenti nei testi

degli esercizi) sia il valore numerico

Cognome Nome N° di Matricola

1)Una massa M scende dal piano inclinato per un tratto di altezza h (senza attrito) partendo da ferma. Poi arriva sul piano

µ µ

orizzontale che presenta un coefficiente di attrito . Calcolare la distanza d ( in funzione di h, ) percorsa dalla massa

prima di fermarsi.

µ

d = h/

2) Un cilindro di raggio r = 2.00 m e massa M è indotto a rotolare, senza strisciare, da una forza P orizzontale, ad altezza

µ

2

h < r, che imprime un’accelerazione a = 2 m/s al suo centro di massa. Se il coefficiente di att