ESERCIZI DI FISICA 1. Una palla di massa

ESERCIZI DI FISICA

1. Una palla di massa m = 1, 2kg cadendo in verticale colpisce il pavimento alla velocità di 25

e rimbalza con una velocità che appena subito dopo l’urto è di 10

.

(a) quale impulso agisce sulla palla durante il contatto con il suolo?

(b) se il contatto dura 0.02s, qual è la forza media esercitata dal pavimento?

(c) quanta energia meccanica è andata persa nell’urto?

2. Un protone di massa m è fermo. Una particella α, che ha massa quadrupla del protone, lo colpisce frontalmente con velocità v.

Se la collisione è completamente elastica, quale velocità avrà la particella dopo la collisione?

3. Una pallina da 5, 20g in moto a 672

colpisce un blocco di legno di 700g fermo su una superficie priva di attrito. In seguito a ciò rimbalza contro il blocco e la sua velocità si riduce a 428

.

(a) trova la velocità del blocco dopo l’urto;

(b) l’urto è elastico o anelastico?

4. Un carrello di massa 100 kg, su cui è un uomo di 80 kg, si muove con velocità di 1, 8m verso destra. Ad un certo istante l’uomo salta giù dal fondo del carrello verso sinistra e quando arriva a terra la componente orizzontale della sua velocità ha modulo 0, 4

. Calcola la velocità finale del carrello.

5. Un blocchetto A di massa 200g urta con velocità 4, 5

un altro blocchetto B fermo. I blocchi rimangono attaccati e insieme si muovono scivolando senza attrito su un piano orizzontale. Dopo aver percorso 1, 0 m iniziano a salire su un piano inclinato di 35°, sempre privo di attrito. Quale distanza viene percorsa lungo il piano prima che i blocchetti si fermino?

6. Due carrelli si muovono su un binario rettilineo e si urtano in modo elastico. Prima dell’urto uno di essi, che ha una massa di 2, 0 kg, si muoveva verso destra con una velocità di 5, 0

, mentre il secondo (la cui massa è 1, 0 kg) si spostava verso sinistra a 4, 0

. Quali sono le velocità dei due carrelli dopo l’urto?

7. Una palla di massa m colpisce perpendicolarmente una parete alla velocità v e rimbalza alla stessa velocità in direzione opposta.

(a) l’urto è elastico o anelastico? Giustifica la risposta

(b) si conserva la quantità di moto della palla? Perché? Quanto vale la variazione della quantità di moto della palla?

8. Un uomo si trova su uno slittino in mezzo a un lago ghiacciato. Dal momento che possiede un fucile, pensa di potersi avvicinare alla riva sparando. La massa complessiva dell’uomo, slittino e fucile, è di 120 kg, il proiettile ha massa 15g e viene sparato alla velocità di 20

. Con quale velocità si muoverebbe l’uomo sulla slitta dopo aver sparato il colpo?

9. Un’auto A di massa m

= 10

kg procede su una strada rettilinea alla velocità di 50

. Alle sue spalle giunge un’auto B di massa m

= 1, 5 · 10

kg che viaggia alla velocità di 70

nella stessa direzione e nello stesso verso. L’auto B urta centralmente l’auto A , e le due rimangono incastrate.

(a) qual è la velocità delle due auto (o di ciò che resta di esse) immediatamente dopo l’urto?

(b) se fra l’asfalto e le due auto ammaccate c’è un attrito il cui coefficiente medio è 0, 8, a quale distanza dal punto in cui è avvenuto l’urto si fermeranno le due auto incastrate?

(c) qual è la variazione di energia cinetica prima e dopo l’urto?

(d) quale sarebbe stata la variazione di energia cinetica se invece di viaggiare nello stesso verso le due auto avessero viaggiato

in verso opposto (ma sempre nella stessa direzione)? Per i conducenti e i passeggeri delle auto quale sarebbe stata la

situazione preferibile?

10. Due camioncini che sembrano identici si scontrano. Al momento dell’urto uno di essi è fermo. Con l’urto i due camioncini si incastrano l’uno nell’altro e procedono quindi assieme a una velocità che è maggiore della metà della velocità che il camioncino in movimento aveva prima dell’urto. Che cosa potete dire circa il carico dei due camioncini?

11. Un’automobile di massa m

= 1000 kg, che viaggia alla velocità v

= 30

, non rispetta lo stop e urta lateralmente un camion di massa m

= 4000 kg, che sta procedendo alla velocità v

= 10

. Dopo l’urto i due veicoli rimangono incastrati uno nell’altro.

Da che parte e con che velocità proseguirà il groviglio formato da auto e camion?