Problemi di fisica con soluzioni.

Materie:Appunti
Categoria:Fisica
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Testo

Problemi svolti di fisica
Il moto rettilineo
N°35
Un autista mentre viaggia con la sua automobile alla velocità di 108 km/h, si accorge della presenza di un cane alla distanza di 160 m.
Se i riflessi nervosi consentono all’autista di iniziare la frenata con un ritardo di 0,2 s, calcolare lo spazio percorso sapendo che l’automobile si ferma dopo 10 s dall’inizio della frenata, nell’ipotesi che il moto durante la frenata sia stato uniformemente ritardato. Farà in tempo l’autista a evitare di investire il cane?
v = 108 km/h =
= 30
s = d1 + d2 = 160 m
d1 = 30 ·0,2 sec = 6 m
a = = 30 · = 3
d2 = 30 ·10 sec - ½·3 ·100 sec² = 150 m
s = 150 m + 6 m = 156 m
si
N°36
Un’automobile lanciata alla velocità costante di 180 km/h è costretta a fermarsi. Supponendo che occorrano 0,2 s affinché i riflessi nervosi consentano all’autista di iniziare a frenare, calcolare lo spazio percorso dall’istante in cui il guidatore è costretto a fermarsi, nell’ipotesi che durante la frenata il moto sia uniformemente ritardato con decelerazione –10 m/s².
v = 180 km/h =
= 50
s = d1 + d2 = ?
a = -10
d1 = 50 ·0,2 sec = 10 m
t = = 50 ·= 5 sec
d2 = 50 ·5 sec - ½·10 ·25 sec² = 125 m
s = 125 m + 10 m = 135 m
N°46
Un prestigiatore si esibisce in una stanza. In un certo momento dello spettacolo egli lancia verticalmente verso l’alto una palla che dopo 1 s raggiunge il soffitto con velocità nulla.
Calcolare:
a) la velocità iniziale con la quale lancia la palla;
b) l’altezza del soffitto.
t = 1 s
v◦ = ?
h = ?
v = g·t = 9,8 ·1 sec = 9,8
h = ½·g·t = ½·9,8 ·1 sec² = 4,9 m
N° 48
Due gravi vengono lanciati verticalmente verso l’alto da uno stesso punto, entrambi con velocità iniziale 9,8 m/s. Sapendo che tra i due lanci intercorre un intervallo di tempo di 1 s, determinare dopo quanto tempo dal primo lancio i due gravi si incontrano.
v1 = v2 = 9,8
t1
t2 = t1 + 1 sec
½·g·t1² = ½·g·t2²
½·g·t1² = ½·g·t1²+½·g·sec²+g·t1·sec
t1 = 0,5 sec
Il moto curvilineo
N°21
Un corpo si muove lungo una circonferenza orizzontale di raggio 10 m con velocità tangenziale di 30 m/s. Calcolare l’accelerazione centripeta e la frequenza del moto.
r = 10 m
vp = 30
ac = ?
f =?
30=
30 T = 62,8 m
T = = 2,093 sec
F = = = 0,48 Hz
ac = ω²r = = = = 90
N°22
Un punto materiale si muove lungo una circonferenza di raggio 20 cm con frequenza 5,0 Hz. Calcolare la velocità tangenziale e il numero di giri completi compiuti in 20 s.
r = 20 cm = 0,2 m
f = 5 Hz
vp = ?
t = 20 sec → giri = ?
T = == 0,2 sec
vp = = = 6,28
0,2 sec: 1 = 20 sec: x
x = = 100 giri
N°39
A un aereo da bombardamento è stato affidato il compito di bombardare un sommergibile da una quota di 7840 m. Calcolare il tempo che il sommergibile ha a disposizione per immergersi. La velocità dell’aereo influenza la risposta? (Trascurare la resistenza dell’aria).
s = 7840 m
t = ?
t= = = = 40 sec
N°40
Un proiettile viene sparato orizzontalmente con la velocità di 100 m/s. Calcolare l’equazione della traiettoria rispetto a un sistema cartesiano con l’asse y diretto come la velocità iniziale e l’asse x diretto verticalmente verso il basso.
v = 100

x = y²
x = y²
x = 0,00049 y²
x = 4,9 · 10ˉ4 y²
N° 44
Un motociclista che viaggia alla velocità di 54 km/h incontra improvvisamente un’interruzione stradale dovuta a un fossato. La strada continua al di là del fossato, a distanza orizzontale di 3 m con un dislivello di 1m. Stabilire se il motociclista supera il fossato oppure no.
v = 54 Km/h = 15
x = 3 m
y = 1 m
t = = = = 0,4 sec
x = 15 ·0,4 sec = 6 m
si

Problemi svolti di fisica
Il moto rettilineo
N°35
Un autista mentre viaggia con la sua automobile alla velocità di 108 km/h, si accorge della presenza di un cane alla distanza di 160 m.
Se i riflessi nervosi consentono all’autista di iniziare la frenata con un ritardo di 0,2 s, calcolare lo spazio percorso sapendo che l’automobile si ferma dopo 10 s dall’inizio della frenata, nell’ipotesi che il moto durante la frenata sia stato uniformemente ritardato. Farà in tempo l’autista a evitare di investire il cane?
v = 108 km/h =
= 30
s = d1 + d2 = 160 m
d1 = 30 ·0,2 sec = 6 m
a = = 30 · = 3
d2 = 30 ·10 sec - ½·3 ·100 sec² = 150 m
s = 150 m + 6 m = 156 m
si
N°36
Un’automobile lanciata alla velocità costante di 180 km/h è costretta a fermarsi. Supponendo che occorrano 0,2 s affinché i riflessi nervosi consentano all’autista di iniziare a frenare, calcolare lo spazio percorso dall’istante in cui il guidatore è costretto a fermarsi, nell’ipotesi che durante la frenata il moto sia uniformemente ritardato con decelerazione –10 m/s².
v = 180 km/h =
= 50
s = d1 + d2 = ?
a = -10
d1 = 50 ·0,2 sec = 10 m
t = = 50 ·= 5 sec
d2 = 50 ·5 sec - ½·10 ·25 sec² = 125 m
s = 125 m + 10 m = 135 m
N°46
Un prestigiatore si esibisce in una stanza. In un certo momento dello spettacolo egli lancia verticalmente verso l’alto una palla che dopo 1 s raggiunge il soffitto con velocità nulla.
Calcolare:
a) la velocità iniziale con la quale lancia la palla;
b) l’altezza del soffitto.
t = 1 s
v◦ = ?
h = ?
v = g·t = 9,8 ·1 sec = 9,8
h = ½·g·t = ½·9,8 ·1 sec² = 4,9 m
N° 48
Due gravi vengono lanciati verticalmente verso l’alto da uno stesso punto, entrambi con velocità iniziale 9,8 m/s. Sapendo che tra i due lanci intercorre un intervallo di tempo di 1 s, determinare dopo quanto tempo dal primo lancio i due gravi si incontrano.
v1 = v2 = 9,8
t1
t2 = t1 + 1 sec
½·g·t1² = ½·g·t2²
½·g·t1² = ½·g·t1²+½·g·sec²+g·t1·sec
t1 = 0,5 sec
Il moto curvilineo
N°21
Un corpo si muove lungo una circonferenza orizzontale di raggio 10 m con velocità tangenziale di 30 m/s. Calcolare l’accelerazione centripeta e la frequenza del moto.
r = 10 m
vp = 30
ac = ?
f =?
30=
30 T = 62,8 m
T = = 2,093 sec
F = = = 0,48 Hz
ac = ω²r = = = = 90
N°22
Un punto materiale si muove lungo una circonferenza di raggio 20 cm con frequenza 5,0 Hz. Calcolare la velocità tangenziale e il numero di giri completi compiuti in 20 s.
r = 20 cm = 0,2 m
f = 5 Hz
vp = ?
t = 20 sec → giri = ?
T = == 0,2 sec
vp = = = 6,28
0,2 sec: 1 = 20 sec: x
x = = 100 giri
N°39
A un aereo da bombardamento è stato affidato il compito di bombardare un sommergibile da una quota di 7840 m. Calcolare il tempo che il sommergibile ha a disposizione per immergersi. La velocità dell’aereo influenza la risposta? (Trascurare la resistenza dell’aria).
s = 7840 m
t = ?
t= = = = 40 sec
N°40
Un proiettile viene sparato orizzontalmente con la velocità di 100 m/s. Calcolare l’equazione della traiettoria rispetto a un sistema cartesiano con l’asse y diretto come la velocità iniziale e l’asse x diretto verticalmente verso il basso.
v = 100

x = y²
x = y²
x = 0,00049 y²
x = 4,9 · 10ˉ4 y²
N° 44
Un motociclista che viaggia alla velocità di 54 km/h incontra improvvisamente un’interruzione stradale dovuta a un fossato. La strada continua al di là del fossato, a distanza orizzontale di 3 m con un dislivello di 1m. Stabilire se il motociclista supera il fossato oppure no.
v = 54 Km/h = 15
x = 3 m
y = 1 m
t = = = = 0,4 sec
x = 15 ·0,4 sec = 6 m
si

Esempio