Esercizi in preparazione alla verifica del 30 ottobre 2018
1. Un frammento di cometa di 2,8 𝑔 attraversa per 0,4 𝑠 l’atmosfera di Venere ed è rallentato da 29,2 𝑘𝑚/𝑠 a 29,0 𝑘𝑚/𝑠. Si calcoli la forza media che esercitata su di esso.
2. Una palla di massa 300 𝑔 colpisce una parete alla velocità 𝑣 = 6,0 𝑚/𝑠 con un angolo 𝜃 = 30° e rimbalza con uguale velocità e angolo, come indicato in figura (vista dall’alto). Il contatto dura 10−3 𝑠.
a. Qual è stato l’impulso sulla palla?
b. E la forza media esercitata dalla palla sulla parete?
3. Una biglia di massa 𝑚𝐴 = 3,6 𝑔 e velocità 𝑣𝐴 = 1,8 𝑚/𝑠 rotola verso una biglia di massa 𝑚𝐵 =𝑚2𝐴, inizialmente ferma. Calcola la velocità delle biglie dopo l’urto nell’ipotesi che sia perfettamente anelastico. Quanto vale la quantità di moto del sistema formato dalle due biglie prima e dopo gli urti?
4. Due paracadutisti di massa 𝑚1 = 75 𝑘𝑔 e 𝑚2 = 92 𝑘𝑔 scendono in caduta libera lungo la stessa verticale, con velocità costanti 𝑣1 = 95 𝑘𝑚/ℎ e 𝑣2 = 115 𝑘𝑚/ℎ. Il paracadutista più veloce si è lanciato per ultimo e raggiunge il paracadutista più lento, unendosi a lui.
a. Che velocità hanno i due paracadutisti subito dopo l’urto?
b. Come varia la quantità di moto di ciascuno dei due paracadutisti a causa dell’incontro in quota?
5. Un bambino gioca con le automobiline. Lancia una Cinquecento di massa 65 𝑔 a velocità di 4,2 𝑚/𝑠 contro un camion di massa 1,4 𝑘𝑔 fermo. Dopo l’urto la Cinquecento torna indietro con una velocità di 2,7 𝑚/𝑠.
a. Determina la velocità del camion dopo l’urto.
b. Calcola la variazione della quantità di moto per entrambi i veicoli.
c. Quanta energia (cinetica) viene dissipata nell’urto?
6. Un corpo di massa 2,0 𝑘𝑔 scivola lungo un piano inclinato liscio, partendo da fermo da una quota ℎ = 1,5 𝑚 e, alla fine del piano inclinato, urta contro un corpo identico inizialmente in quiete. Il piano orizzontale è scabro con coefficiente di attrito dinamico 𝜇𝑑 = 0,20. Determina la distanza percorsa dal secondo corpo dopo l’urto nell’ipotesi che sia perfettamente anelastico.
7. Due corpi, aventi massa 𝑚1 = 6 𝑘𝑔 e 𝑚2 = 4 𝑘𝑔, rispettivamente, si trovano su un piano liscio orizzontale. Il primo corpo è inizialmente fermo ed è appoggiato ad una molla di costante elastica 𝑘 = 120 𝑁/𝑚, che si trova a riposo nella sua posizione 𝑂, mentre il secondo urta in modo anelastico il primo corpo.
Determinare la velocità iniziale del corpo di massa 𝑚2 affinché la molla si possa comprimere di 5 𝑐𝑚.