Esercizi di fisica 1: meccanica, cinematica, dinamica, piano inclinato, vettori, gravitazione, forze di attrito, forza elastica, leggi di conservazione, moto armonico, corpo rigido
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Anteprima del libro
Esercizi di fisica 1 - Alessio Mangoni
2020
Indice
Indice
Introduzione
Esercizi
Esercizio 1
Esercizio 2
Esercizio 3
Esercizio 4
Esercizio 5
Esercizio 6
Esercizio 7
Esercizio 8
Esercizio 9
Esercizio 10
Esercizio 11
Esercizio 12
Esercizio 13
Esercizio 14
Esercizio 15
Esercizio 16
Esercizio 17
Esercizio 18
Esercizio 19
Esercizio 20
Esercizio 21
Esercizio 22
Esercizio 23
Esercizio 24
Esercizio 25
Esercizio 26
Esercizio 27
Esercizio 28
Esercizio 29
Esercizio 30
Esercizio 31
Esercizio 32
Esercizio 33
Esercizio 34
Esercizio 35
Esercizio 36
Esercizio 37
Esercizio 38
Svolgimento
Esercizio 1
Testo
Soluzione
Esercizio 2
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Esercizio 3
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Esercizio 4
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Esercizio 5
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Esercizio 6
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Esercizio 21
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Esercizio 33
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Esercizio 34
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Esercizio 35
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Esercizio 36
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Esercizio 37
Testo
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Esercizio 38
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Introduzione
Questo libro è una raccolta di esercizi svolti originali di fisica, riguardanti gli argomenti: meccanica, cinematica, dinamica, piano inclinato, vettori e calcolo vettoriale, gravitazione, forze di attrito, forza elastica, leggi di conservazione, moto armonico, corpo rigido, moti rotazionali. Il libro è indicato sia a studenti delle superiori sia a studenti universitari, grazie alla sua struttura, in cui gli esercizi iniziali sono più semplici, mentre gli ultimi sono di livello più avanzato. Adatto anche alla preparazione degli esami di fisica nelle università scientifiche, come matematica, fisica, chimica, biologia, biotecnologie, ingegneria, informatica e simili. Nel primo capitolo sono riportati solo i testi degli esercizi, che vengono completamente risolti con svolgimento commentato nel secondo capitolo.
Esercizi
Esercizio 1
Si considerino tre corpi puntiformi di massa M1 = 1 kg , M2 = 2 kg e M3 = 3 kg posti ai vertici di un triangolo equilatero di lato l = 0.2 m come in figura:

Si calcoli il valore del camp o gravitazionale al centro del triangolo, generato da questa configurazione di masse.
Esercizio 2
Calcolare l'altezza massima a cui arriva un corpo lanciato verticalmente da terra con una velocità iniziale di v0 = 30 km/h, sapendo che subisce un’accelerazione verso il basso di 9.81 m/s². Si trascuri l'attrito con l'aria.
Esercizio 3
Dato un piano inclinato di alpha = 27° e lungo d = 2 m, si calcoli la velocità finale con cui finisce la discesa un punto materiale posto sulla sommità che parte da fermo. Si assuma che l'accelerazione di gravità sia costante e di modulo g = 9.81 m/s², diretta verso il basso. Si esegua lo stesso calcolo in presenza di attrito dinamico con coefficiente mud = 0.2. Si faccia riferimento alla figura seguente:

Esercizio 4
Calcolare la forza media, in unità del Sistema Internazionale (SI), che agisce su un'auto di massa M = 1300 kg e velocità 100 km/h, causata dall'impatto su un muro che la ferma, sapendo che l'urto ha una durata di (Delta)t = 0.1 s.
Esercizio 5
Siano date due forze

di intensità F1 = 22 N e F2 = 31 N che agiscono su un punto materiale. Si orienti l'asse delle x di un opportuno riferimento cartesiano lungo la prima forza. Sapendo che l'angolo tra le direzioni delle due forze è alpha = 20°, si calcoli il modulo della forza risultante e l'angolo che essa forma con l'asse delle x. Lo schema è mostrato nella figura seguente:

Esercizio 6
Un proiettile viene sparato da terra con un'inclinazione alpha = 30° e velocità iniziale di modulo v = 100 m/s. Si trascuri l'attrito con l'aria e si assuma costante l'accelerazione di gravità.
Esercizio 7
Si consideri un corpo di massa M = 2 kg appeso verticalmente ad un filo, inestensibile e di massa trascurabile, collegato, tramite una carrucola, ad una molla di costante elastica k = 100 kg/s² posta in orizzontale e fissata a un muro. Sapendo che il corpo è soggetto alla gravità e il sistema è in equilibrio, si calcoli, esprimendo il risultato in cm, di quanto si è allungata la molla.
Esercizio 8
Si considerino due corpi di massa M1 = 3 kg e M2 = 4 kg collegati da un filo, inestensibile e di massa trascurabile, che passa sopra una carrucola anch'essa di massa trascurabile. Questo sistema è detto macchina di Atwood. Si calcoli l'accelerazione dei due corpi sottoposti alla gravità. Uno schema è mostrato nella figura seguente:

Esercizio 9
Sapendo che la massa e il raggio del Sole valgono, rispettivamente, circa

e