Capitolo 1 – esercizi 1-4

Capitolo 1 – esercizi 1-4
1.
Se foste in grado di lanciare una palla a 40 m/s e lo faceste da un treno che viaggia
alla velocita’ di 50 m/s, quale velocita’ per la palla misurerebbe un osservatore a
terra? Rispondete per i tre casi: la palla viene lanciata nella direzione di marcia del
treno, nella direzione opposta, a perpendicolarmente alla velocita’ del treno.
2.
Se lanciate la palla con una velocita’ orizzontale di 40 m/s quanto tempo ci mette
la palla a raggiungere il battitore? (la distanza tra pitcher e battitore e’ di 18 m)
3.
Dalla descrizione della gara sui 100m di Carl Lewis direste che la sua corsa e’
caratterizzata da: una grande accelerazione? Una grande velocita’? Spiegate la
risposta in termini di una curva velocita’ in funzione del tempo.
4.
Se Lewis impiega 4 secondi a raggiungere la sua velocita’ massima di 11m/s, qual
e’ la sua accelerazione media?
Capitolo 1 – esercizi 5-6
5.
Convertire in secondi:
6.
Usate i dati della tavola per ottenere la posizione a t=0.5 s ed a t=1.5 s. Si grafichino
i dati e si tracci una curva attraverso i punti. Si trovi la velocita’ istantanea a 0.5
e 1.5 secondi.
tempo(s)
x(m)
0
0
1
1
2
4
3
9
8’13.8” =
2h10’ =
1settimana =
Capitolo 1 – esercizi 7-9
7.
Si tracci un grafico della posizione in funzione del tempo in cui, successivamente:
a) la velocita’ e’ sempre negativa; b) la velocita’ non e’ mai 0;
c)la velocita’ e’ sempre positiva.
8.
Il velocista A completa la sua corsa sui 1500 m alla velocita’ media di 7.3 m/s; il velocista B
impiega meno tempo alla velocita’ media di 7.4 m/s. Si determini il tempo per i due velocisti.
9.
Una piccola automobile (1000 kg) e’ a riposo su una superficie priva di attrito.
a) Viene esercitata una forza di 500 N sull’automobile, qual e’ l’accelerazione dell’automobile?
b) Se si esercita una forza di 2 N l’automibile si muove?
c) Quale sara’ la sua accelerazione?
Capitolo 1 – esercizi 10-11
10. Un ragazzo su uno skateboard viaggia ad una velocita’ di 14 m/s.
a) Qual e’ la sua velocita’ in km/h?
b) Il ragazzo cade dallo skateboard e scivola sull’asfalto fermandosi in 5m.
Qual e’ la sua accelerazione, in modulo e direzione?
c) Qual e’ la forza sul ragazzo, se la sua massa e’ di 70 kg?
d) Qual e’ l’origine della forza?
11. Un ciclista spinge sul terreno (attraverso le ruote) con una forza di 25 N mentre viaggia
velocita’ costante.
a) Qual e’ la forza risultante sul ciclista?
b) Quali forze agiscono sul ciclista? Si tracci il diagramma di corpo libero.
Capitolo 2– esercizi 1-4
1. Qual e’ la velocita’ verticale di lancio necessaria per saltare ad un’altezza di 0.8 m? Quanto dura
il tempo di sospensione? Per quanto tempo il saltatore rimane ad un’altezza maggiore di 0.4 m?
2. A t = 0 un cestista si stacca dal suolo tentando un tiro in sospensione. Se un difensore salta
0.2 s dopo di lui, a quale altezza si trova rispetto all’attaccante quando quest’ultimo arriva alla
sommita’ della traiettoria? (Si assuma che entrambi i giocatori saltino 0.8 m)
3. Per battere un buon servizio a tennis e’ necessario colpire la palla nella “target region” che e’
alta 10 cm ca.
Quanto tempo la palla rimane nella “target region” se la palla viene colpita alla sommita’
della traiettoria? Quanto tempo ci rimane se la palla viene lanciata piu’ in alto e cade per un metro
prima di raggiungere la “target region”?
4. Un bobbista spinge il bob con una forza di 200 N su una distanza di 20 m. La forza viene applicata
con un angolo di 60o rispetto alla verticale. Qual e’ il lavoro fatto sulla slitta?
N.B. I dati sono da verificare: Qual’e’ la distanza di spinta? Forza di spinta (=forza di attrito tra
bobbista e ghiaccio)? Massa del bob? Velocita’ del bob alla fine della spinta?
Capitolo 2– esercizi 5-7
5. Cos’e il centro di massa di una persona? Si trova in un punto fisso del corpo?
E’ posto sempre all’interno del corpo? In posizione eretta, come posso fare alzare il C.M. senza
saltare?
6. Un saltatore in lungo si avvicina alla pedana con una velocita’ di 10 m/s. Mantenendo questa
velocita’ orizzontale, spicca il salto con una velocita’ verticale di 3.3 m/s.
a) Quanto dura il tempo di sospensione del C.M. (tempo necessario per tornare
all’altezza di partenza)?
b) Qual e’ la distanza orizzontale percorsa dal saltatore durante questo tempo?
c) Qual e’ la strategia per massimizzare la lunghezza misurata del salto?
d) Qual e’ l’altezza del C.M. al culmine della traiettoria?
7. Un saltatore in alto e’ alto 1.7 m e riesce ad elevare il proprio C.M. di 1 m. Si stimi quale altezza
riesce a saltare
•
con lo stile a “sforbiciata”;
•
con lo stile Fosbury.
Capitolo 2– esercizi 8-10
8. Un saltatore con l’asta si avvicina alla buca con una velocita’ orizzontale di 10 m/s.
a) Se il salto e’ completamente elastico, di quanto riuscira’ a sollevare il suo C.M.?
b) Se il saltatore perde il 20% dell’energia meccanica a causa della tecnica, di quanto riuscira’ a
sollevare il suo C.M.?
9. Si stimi quanta energia e’ immagazzinata nelle suole delle scarpe da pallacanestro e la si
paragoni con l’energia immagazzinata nella pianta del piede e nel tendine di Achille.
Si assuma che le suole possano essere compresse di 0.5 cm e che siano completamente elastiche.
Si assuma per l’atleta la massa di 70 kg.
Il confronto spiega perche’ saltatori e velocisti non usino scarpe con suole spesse?
10.Due giocatori di football americano, un attaccante e un difensore, di pari massa, si scontrano
mentre stanno correndo a 10 m/s l’uno verso l’altro e rimangono avvinghiati.
a) Qual e’ la velocita’ dei due dopo l’urto?
b) Qual e’ l’energia cinetica del sistema?
c) Dov’e finita l’energia che manca?