- Un'automobile di massa 1,2 tonnellate
sta percorrendo un rettilineo alla velocità di 90 km/h. Vedendo un
ostacolo il guidatore frena e si ferma. Il coefficiente medio di
attrito durante la frenata è 0.8. Qual è l'intensità media della
forza frenante? Qual'è la misura dello spazio di frenata ? (9408 N;
40 m)
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- Da un elicottero viene lasciato
cadere un pacco di 50 kg. Se il pacco cade verticalmente , almeno
inizialmente, con un'accelerazione di 4 m/s2, qual è la
resistenza dell'aria durante la caduta? Quale velocità acquista
dopo 5 s ? (290 N; 20 m/s)
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- Un pacco viene trascinato su di un
piano orizzontale da due forze uguali, perpendicolari fra loro. Se
il pacco ha la massa di 15 kg e ha un'accelerazione di 2 m/s2, qual
è l'intensità di ciascuna forza ? Se la velocità iniziale è di 2
m/s², quanto vale la velocità dopo aver percorso 10 m ? (21.2 N;
6.6 m/s)
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- Con una forza di 134 N, inclinata di
45° sull'orizzontale, si spinge in linea retta sul pavimento un
pacco di libri di massa 15 kg, a velocità costante. Qual è il
coefficiente di attrito fra il pacco e il pavimento? (0.069)
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- Un’automobile di massa 950 kg,
ferma a un semaforo, impiega 5.1s per raggiungere la velocita di 60
km/h. Qual é la sua accelerazione media? Qual é l’intensità
media della forza applicata dal motore? (3.27 m/s²; 3170 N)
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- Un'automobile sta percorrendo una curva di raggio 30 m. Il
coefficiente medio di attrito fra pneumatici e fondo stradale è
0.7. Qual è la massima velocità con cui l'automobile può percorrere
la curva senza pericolo ? (14.4 m/s)
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- Sul piatto di un giradischi che ruota
a 33 giri/min è appoggiato un dado alla distanza di 8 cm dal
centro. Se il dado resta fermo al suo posto durante la rotazione,
qual è il coefficiente di attrito fra dado e piatto? (0.097)
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- Una ragazza si diverte a far ruotare
a 10 giri/s intorno al dito una catenina con un ciondolino di massa
20 g su una circonferenza orizzontale di raggio 12 cm. La catenina
sopporta al massimo una tensione di 9 N senza spezzarsi. Qual è la
massima velocità che può avere il ciondolino ? Si spezzerà la
catenina ? (7.35 m/s; si)
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- Una pallina di massa 200 g ruota su
una circonferenza verticale di raggio 30 cm, trattenuta da un filo
di nylon teso durante la rotazione. Qual è la minima velocità che
deve avere la pallina nel punto più alto della traiettoria perché
il filo non si allenti? Se la pallina passa per il punto più alto
con una velocità doppia, qual è la tensione del filo? (1.71 m/s;
5.88 N)
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- Un bullone di 50 g legato a un filo di nylon viene fatto ruotare
su di una circonferenza orizzontale di raggio 20 cm. Tra il bullone
e il filo è posto un dinamometro che segna 15 N. Con quale velocità
ruota il bullone? Quanti giri al secondo fa il bullone ? (7.75 m/s;
6.16 Hz)
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- Nelle gare di lancio del martello
l'atleta fa roteare il martello di massa 7 kg, trattenuto da una
catena, a 2 giri/s su di una circonferenza orizzontale di raggio
1,3 m. Nell'istante del lancio qual è la velocità dell'attrezzo?
Qual è la tensione della catena ? (16.34 m/s; 1437 N)
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- Una pallina di 150 g, trattenuta da
un filo di nylon teso, viene fatta ruotare su di una circonferenza
verticale di raggio 40 cm. La massima tensione che il filo può
sopportare è 2 N. Qual è la massima velocità che può avere la
pallina nel punto più alto della circonferenza? E nel punto più
basso? (3.04 m/s; 1.19 m/s)
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- L'aorta ha un raggio di curvatura di circa 5 cm. Quando il corpo
è a riposo il sangue scorre al suo interno alla velocità di 25
cm/s. Considera il flusso di sangue che attraversa l'aorta e si
dirige verso le gambe. Calcola la forza media applicata dalle
pareti dell'aorta su un grammo di sangue.
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- Un asteroide di forma simile a una sfera, densità 1.5 g/cm³ e raggio 1 km è arrivato a 1 milione di km dalla Terra e si
muove a una velocità costante di 20 km/s verso di noi. La NASA fa atterrare una sonda sull'asteroide e, per tentare di rallentarlo,
ne fa partire i motori, che esercitano una forza di 6.28·1011 N lungo la congiungente Terra-asteroide. La forza
di attrazione esercitata dalla Terra può essere trascurata.
- Quanto vale la distanza percorsa dall'asteroide dopo il tentativo
di rallentamento ? Considera che, nell'istante in cui dovesse sfortunatamente raggiungere la Terra, l'asteroide avrebbe velocità nulla.
- Riuscirà la sonda a fermare la collisione ?
- La stessa forza è applicata perpendicolarmente alla congiungente Terra-asteroide: si riuscirebbe a evitare la collisione ?
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