DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE

  1. Un automobilista frena violentemente, bloccando le ruote. La sua velocità iniziale è 60 km/h, mentre il coefficiente d'attrito dinamico fra i pneumatici e asfalto è 0.72. Calcola la velocità dell'auto dopo 1.3 s di frenata. (R: 25 km/h)
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  1. Un arciere lancia una freccia di 24 g verso un bersaglio, con una velocità di 194 km/h. Quando colpisce il bersaglio, essa penetra fino ad una profondità di 83 cm. Qual'è la forza media esercitata dal bersaglio sulla freccia ?   (R: 420 N )
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  1. Un giardiniere rasa un prato con un tagliaerba a spinta, la cui massa è di 19 kg. Il manico del tagliaerba forma un angolo di 35° con la superficie del prato. Se il giardiniere applica una forzadi 219 N sul manico del tagliaerba qual'è la forza normale esercitata dal prato suil tagliaerba ? (R:  310 N)
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  1. Durante una partita di hochey, a un disco di massa 120 g viene fornita una velocità iniziale di 19 km/h. Se il coefficiente di attrito dinamico fra il ghiacccio e il disco è 0.11, quale distanza percorrerà il disco prima di fermarsi ?    (R: 13 m)
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  1. Un bambino scende da uno scivolo inclinato di un angolo di 26.5° al di sotto dell'orizzontale. Calcola l'accelerazione del bambino sapendo che il coefficiente di attrito dinamico fra il bambino e lo scivolo è 0.315.   (R: 1.61 m/s²)
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  1. Alcuni ricercatori hanno scoperto che la zampa di un geco è coperta da centinaia di migliaia di piccoli peli che gli permettono di spostarsi sui muri e sui soffitti. La singola pianta di una zampa, che ha una superficie di 1 cm², si può attaccare a un muro o a un soffitto con una forza di 11 N. Quanti gechi di 250 g potrebbe sostenere con una sola zampa un geco, rimanendo appeso al soffitto ?    (R: 4 gechi)
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  1. In una partita di tennis, durante il servizio una palla di 70 g può essere accelerata da ferma fino a 130 km/h in una distanza di 75 cm. Determina il modulo della forza  media esercitata dalla racchetta sulla palla durante il servizio.  (R: 60 N)
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  1. La formazione della grandine è dovuta a venti molto intensi che spingono verso l'alto le gocce d'acqua di una nuvola. Le gocce d'acqua raggiungono così temperature molto inferiori allo zero e solidificano, formando piccoli chicchi di grandine (densità 950 kg/m³). Quando il chicco raggiunge un certo peso cade al suolo. Il coefficiente d'attrito viscoso per una sfera in aria può essere espresso come C= kS con k= 0.4 kg/m³ e S la sezione massima della sfera. Determinare la velocità dei venti ascensionali in una nube temporalesca in caso di una grandinata con chicchi di 2.0 cm di raggio (R: 90 km/h)
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  1. Un ragazzo cerca di trascinare una cassa di frutta (di massa m=4.0 Kg) sul pavimento tirandola con un filo di spago. Il filo forma con l’orizzontale un angolo α=45°. I coefficienti di attrito cassa-pavimento sono μs=0.5 e μd=0.3. Qual è la massima forza che può applicare il ragazzo affinché lacassa resti ferma? Se il ragazzo applica una forza F=20 N in modulo, quale sarà l’accelerazione della cassa? (R:Fmax=18 N; a=1.7 m/s²)
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  1. Una pallina di massa m viene lanciata lungo uno scivolo di pendenza α=30° con velocità iniziale v0. Il coefficiente di attrito dinamico pallina-scivolo è μd=0.4. La pallina si stacca in B e ricade in C. I segmenti AB e BC hanno la stessa lunghezza pari a d= 1.75 m. Determinare la velocità iniziale v0. (R: 7 m/s)
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  1. Un blocco m=10 kg è poggiato su un piano inclinato di 30° con attrito (μ= 0.2). È trascinato su con una forza F mediante un filo che forma un angolo di 20° con il piano. Il blocco sale con un'accelerazione di 2 m/s². Determinare l'intensità della forza F. (R: 65 N)
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  1. Un'automobile di 900 kg sale lungo una strada inclinata di 30° con un'accelerazione di 0,25 m/s2 . Se il coefficiente di attrito è 0,5, qual è l'intensità della forza d'attrito? Qual è l'intensità della forza motrice ? ( 3819 N, 8454 N)
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  1. Un blocchetto d'acciaio, di massa 200 g, lanciato verso l'alto lungo un piano inclinato di 60°, sale per 2 m poi si ferma e torna indietro. Trascurando l'attrito si ricavi quale forza frena il moto in salita del blocchetto, con quale velocità parte il blocchetto e con quale velocità torna al punto di partenza. (1.7 N; 5.8 m/s)
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  1. Una cassa di massa 25 kg, inizialmente ferma, viene trascinata su di un piano orizzontale scabro con una forza orizzontale di 110 N. Il coefficiente di attrito fra la cassa e il piano è 0,3. Qual è la forza risultante che agisce sulla cassa? Quanto tempo è necessario per spostarla di 5 metri ? (36.5 N; 2.6 s)
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  1. Una cassa pesante 500 N è appoggiata su un pavimento orizzontale e il coefficiente di attrito fra pavimento e cassa è 0.3. Quale forza orizzontale deve spingere la cassa per accelerarla di 1,2 m/s² ? Se si pone un panno sotto la cassa, riducendo il coefficiente di attrito a 0.1, quale forza orizzontale è necessaria per ottenere la stessa accelerazione? (211.2 N; 111.2 N)
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