LICEO SCIENTIFICO STATALE “A. VALLISNERI”
Classe 3SC 2
operiodo/ 1
averifica scritta 11 febbraio 2012
Le forze e la dinamica
Alunno: . . . .
Esercizio 1: vero o falso. 5 punti per ogni risposta corretta; tot. 30 punti
1. La forza di attrito fra due oggetti non dipende dal materiale di cui sono fatti tali oggetti. 2. Il baricentro di un corpo `e il punto su cui agisce la forza di gravit`a.
3. Il baricentro di un corpo coincide sempre con il suo centro geometrico. 4. La forza di gravit`a `e un caso particolare della forza di gravitazione universale. 5. La forza di gravitazione universale `e un caso particolare della forza di gravit`a.
6. La forza con cui il Sole attrae la Terra `e maggiore della forza con cui la Terra attrae il Sole.
Esercizio 2: definizioni, leggi e quesiti vari.
15 punti per ogni definizione
corretta; tot. 30 punti
1. Esprimere a parole il contenuto concettuale della legge di gravitazione universale. 2. Illustrare la differenza tra attrazione gravitazionale e forza di gravit`a.
Esercizio 3: problemi ed esercizi numerici. 20 punti per ogni problema risolto
correttamente; tot. 60 punti
Problema 1
Stima il valore della forza di attrazione fra il tuo corpo e il pianeta Terra. Problema 2
Un oggetto di massa m=3.4 kg `e poggiato su un piano orizzontale e una forza F=6,5N lo spinge verso sinistra. L’attrito tra il piano e l’oggetto `e descritto dai seguenti coefficienti di attrito: µs = 0, 68;
µd= 0, 33. Calcola l’accelerazione di tale oggetto.
Problema 3
Perch´e l’attrazione gravitazionale tra oggetti “ordinari” non fa s`ı che essi comincino a muoversi gli uni verso gli altri?
Considera due persone di corporatura media e calcola la forza di attrazione gravitazionale fra di esse. Calcola poi la forza di attrito statico fra ciascuna di esse e il pavimento (µs ' 0, 5). Puoi rispondere
adesso alla domanda iniziale? Se s`ı, come?
Esercizio 4. Circa 40 punti
Si consideri un blocchetto posto su di un piano inclinato.
Domanda 1. 8 punti per ogni parametro corretto cerchiato; -3 per ogni parametro cerchiato erroneamente; 0 per ogni parametro non cerchiato
Per sapere se l’oggetto si muove, di quali dati c’`e bisogno? (cerchiare, fra quelli indicati di seguito, solamente i dati strettamente necessari)
α; µs; µd; m; g; G; Fa,max
Domanda 2. 2 punti per ogni opzione corretta cerchiata; -1 per ogni opzione cerchiata erroneamente; 0 per ogni opzione non cerchiata
Supponiamo che, con certi valori dei parametri, l’oggetto non si muova. Immaginando di poter intervenire sul sistema, in quale/i dei seguenti modi `e possibile far s`ı che il blocchetto cominci a scivolare? (cerchiare le risposte corrette)
1. Diminuendo l’inclinazione del piano. 2. Aumentando il valore di µd.
3. Aumentando la massa del blocchetto. 4. Diminuendo la massa del blocchetto. 5. Aumentando l’inclinazione del piano.
6. Spingendo il blocchetto con una forza diretta verso il basso. 7. Trasportando tutto il sistema ad una quota maggiore.
Esercizio 5: un esercizio di completamento. 2 punti per ogni spazio riempito
correttamente; tot. 54 punti
Si consideri il sistema illustrato in figura 1. Completare il testo proposto qui di seguito, trascrivendo in basso le parole da mettere al posto dei puntini.
Per calcolare la . . . 1 . . . si utilizza la formula . . . 2 . . . = µsF⊥.
A sua volta, per calcolare la F⊥ (simbolo con cui si indica la . . . 3 . . . ), si devono sommare, con gli
opportuni segni, le . . . 4 . . . verticali delle forze . . . 5 . . . e . . . 6 . . . , nonch´e la forza di gravit`a.
Per capire in quale direzione agisce la forza di attrito `e necessario confrontare le due componenti . . . 7 . . . delle forze . . . 8 . . . ed . . . 9 . . . con la forza F3. In particolare, se . . . 10 . . . + . . . 11 . . . > . . . 12 . . . , ci`o
significa che il blocchetto tenderebbe a muoversi verso . . . 13 . . . e perci`o la forza di attrito sar`a diretta verso . . . 14 . . . .
Una volta stabilito il verso della forza di . . . 15 . . . , si applica il primo principio della dinamica, espresso dalla formula . . . 16 . . . = ...17...m : se la . . . 18 . . . di tutte le . . . 19 . . . che agiscono sul blocchetto `e diversa da zero, esso . . . 20 . . . . Perci`o, per capire se il blocchetto si muover`a, calcoleremo . . . 21 . . . + F2x- . . . 22
. . . e, se tale somma sar`a maggiore della forza di . . . 23 . . . , il blocchetto si muover`a.
Per quanto riguarda invece la direzione verticale, invece, `e presumibile che l’ . . . 24 . . . valga zero: se cos`ı non fosse, il blocchetto volerebbe verso l’alto, oppure . . . 25 . . . . Quest’ultimo evento pu`o accadere in alcuni casi: precisamente nei casi in cui la . . . 26 . . . non `e in grado di bilanciare tutte le forze dirette verso . . . 27 . . . .
Figura 1: Figura relativa all’esercizio di completamento (esercizio 5).
Tabella 1: Tabella relativa all’esercizio 5 (continua . . . ).
Numero Riempimento Punti
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3
Tabella 2: Tabella relativa all’esercizio 5 (. . . continua).
Numero Riempimento Punti
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 4
