Esercitazione di Fisica Corso di Laurea in Tossicologia dell’ambiente e degli alimenti Problema n.1 .Un ragazzo allunga l’elastico della propria fionda di 10 cm per lanciare una pietra di massa 20 g. A quale velocità sarà lanciata? Si consideri che per allungare la fionda di 1 cm è necessario applicare una forza pari a 10 N. Si trascuri la resistenza dell’aria. (Risultato: 22.36 m/s). Problema n.2 Un’auto viaggia su strada orizzontale rettilinea con velocità 30 m/s quando viene frenata uniformemente in 8 s. Calcolare la decelerazione dell’auto, la distanza di arresto, la velocità dopo 2 s dall’inizio della frenata, la distanza percorsa dopo 2 s dall’inizio della frenata. (Risultati: 3.75 m/s2, 120 m, 2.5 m/s, 52.5 m). Problema n.3 Un proiettile viene lanciato dal livello del suolo con angolo di alzo di 60° e velocità iniziale 80 m/s. Calcolare: la gittata, la velocità alla quota più alta, il tempo di volo, la massima quota raggiunta. (Risultati: 565.6 m, 40 m/s, 14.1 s, 244.9 m). Problema n.4 Dati i due vettori ܽԦ e 3ܽԦ, calcolare (e disegnare): il vettore risultante dalla loro somma, il vettore risultante dalla loro differenza, Il vettore risultante dal loro prodotto vettoriale. Calcolare, infine, il loro prodotto scalare. Problema n.5 Una slitta di massa 15 kg viene trascinata sulla neve a velocità costante da un cane che le applica una forza di 12 N inclinata di un angolo di 30° rispetto all’orizzontale. Calcolare il coefficiente di attrito tra la slitta e la neve. (Risultato: 0.07) Problema n.6 Un punto materiale si muove lungo una retta sotto l’azione di una forza elastica di richiamo F=-kx. Lo spostamento massimo del punto rispetto alla sua posizione di riposo è 3 cm. Si calcoli la distanza x dall’origine (posizione di riposo) alla quale l’energia cinetica eguaglia l’energia potenziale (assumendo che l’energia potenziale sia nulla in x=0). (Risultato: ±2.12 cm). Problema n.7 Un vagone scoperto di massa pari a 10000 kg si trova su rotaie orizzontali e reca un cannone di massa 5000 kg fissato sul suo piano. Un proiettile viene sparato dal cannone lungo la direzione delle rotaie. Il proiettile ha massa 100 kg velocità iniziale rispetto alle rotaie di 500 m/s. Quale sarà la velocità del vagone dopo lo sparo se: a) prima lo sparo il vagone era fermo, b) al momento dello sparo il vagone si muoveva con velocità di 18 km/h ed il colpo è sparato nel verso del moto, c) al momento dello sparo il vagone si muoveva con velocità di 18 km/h ed il colpo è sparato in verso opposto al moto. Si trascuri l’attrito. (Risultati: -3.33 m/s, 1.69 m/s, -8.31 m/s) Problema n.8 Una forza costante di modulo 20 N viene applicata tangenzialmente al bordo di un disco di massa 5 kg, inizialmente fermo e vincolato a ruotare intorno ad un asse passante per il suo centro e perpendicolare ad esso. Quale sarà l’energia cinetica del disco dopo un intervallo di tempo di 5 s dall’istante in cui la forza inizia ad agire? (Risultato: 2kJ) Problema n.9 Si consideri il sistema in figura. mA, mB, mC sono le masse dei tre corpi appesi a delle fune prive di massa e inestensibili. C1 e C2 sono delle carrucole prive di attrito. Il sistema nel suo complesso si trova in equilibrio. Si determinino mA e mB sapendo che mC=6 kg, α=π/3 rad, β= π/6 rad. (Risultato: 5.2 kg, 3 kg). Problema n.10 Si consideri un sistema costituito da due oggetti di masse M ed m poste in un piano verticale, collegate da una fune priva di massa ed inestensibile e tale che essa passi attraverso una carrucola priva di massa ma dotata di attrito (figura sotto). Se M=800 Kg, quale deve essere il valore di m affinchè il corpo di massa M acquisti una accelerazione verso l’alto di 2.2 m/s2 considerato anche che la carrucola si oppone al moto con una forza di attrito di 500 N?
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