PRINCIPI DI CONSERVAZIONE IN MECCANICA

  1. Un proiettile di massa 30 g viene sparato orizzontalmente contro un blocco di legno di 4,6 kg, sospeso con un filo inestensibile. Il proiettile si conficca nel blocco e questo si alza di 9 cm rispetto alla posizione iniziale. Si ricavi la velocità iniziale del proiettile.
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  1. Delle palline uguali, ciascuna di massa m = 5 g, vengono inviate dal suolo verso l’alto con velocità iniziale perpendicolare al suolo e di modulo v0 = 20 m/s. Ad altezza h dal suolo le palline urtano perpendicolarmente contro una lamina metallica rigida di massa M = 400 g; nell’urto la velocità di ogni pallina cambia verso mantenendo invariato il modulo. Ogni secondo contro la lamina urtano 20 palline e in questa situazione la lamina resta praticamente in equilibrio a quota h. Determinare il valore di h.
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  1. Una pallina non perfettamente elastica viene lasciata cadere liberamente dal punto A situato ad 1 m da terra e, dopo aver colpito il suolo, rimbalza fino all’altezza di 0,8 m. Quale altezza raggiungerà nel secondo rimbalzo?
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  1. Una freccia di massa m1 = 150 g e velocità v1 = 70 m/s si conficca in un blocco di ghiaccio di massa m2 = 2,65 kg fermo su una superficie orizzontale con coefficiente di attrito 0,15. A quale distanza arriva il blocco? ( si supponga il coefficiente di attrito statico uguale a quello dinamico).
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  1. Un protone, di velocità v=4·106 m/s, collide con un neutrone, di massa identica a quella del protone. Supponiamo che nell’urto anelastico si formi un deutone, particella composta da un protone ed un neutrone. Si calcoli la velocità finale del deutone e la frazione dell’energia meccanica totale andata persa nell’urto.
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  1. Un proiettile di massa m1=12.0 g viene sparato su un blocco di legno di m2=100 g, fermo su una superficie orizzontale. Dopo l’urto il blocco scivola per L=7.50 m prima di fermarsi. Se il coefficiente di attrito dinamico tra blocco e superficie è μd=0.650, quale è la velocità del proiettile prima dell’urto
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  1. Due sfere metalliche sono sospese a cavetti verticali e sono inizialmente a contatto. La sfera 1, di massa m1= 30 g , viene lasciata libera dopo essere stata tirata verso sinistra fino all’altezza h1= 8.0 cm. Ritornata, cadendo, alla posizione iniziale subisce un urto elastico contro la sfera 2, di massa m2= 75 g. Quale è la velocità v1f della sfera 1 subito dopo l’urto ?
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  1. Un pendolo, costituito da un filo di lunghezza L e da una pallina di massa M= 200 g e di dimensioni trascurabili, è nella sua posizione di riposo A. Ad un certo istante, esso viene colpito da un proiettile di massa m = 20 g che ha velocità orizzontale v = 20 m/s. L’urto è totalmente anelastico. Calcolare: (a) la velocità delle masse subito dopo l’urto; (b) quale è la massima lunghezza del filo perché il pendolo riesca a percorrere tutta la traiettoria circolare.
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h n