La fisica dei sistemi e il corpo rigido - Pre Test Q1

Unità di Ricerca in Didattica della Fisica – Università degli Studi di Udine
SistemiRigidi- Test pre/post
Classe/Istituto __________________________ Cognome_________________________Nome _________________data_________
La fisica dei sistemi e il corpo rigido - Pre Test
Q1. Si consideri la descrizione cinematico/dinamica del moto di un sistema fisico. Si portino tre casi
esemplificativi in cui per descrivere il moto dell’intero sistema e sufficiente descrivere il moto di un unico
punto (modello del punto materiale) e tre casi in cui per dare tale descrizione è necessario descrivere il
sistema come un corpo esteso ( modello del rigido). Illustrare e spiegare ciascun caso considerato.
Q2. Una penna è appesa a un filo. Quando si brucia il filo la penna cade.
2.1 Per descrivere l’interazione gravitazionale penna-Terra è sufficiente utilizzare il modello del punto
materiale? Spiegare ______________________________________________________________________
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2.2 Per descrivere il moto di caduta della penna è sufficiente utilizzare il modello del punto materiale?
Spiegare
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Q3. Una penna è appoggiata sul bordo di un tavolo, sporgendo per quasi metà della sua lunghezza. In
seguito a uno scossone, la penna si sposta e cade a terra. Per descrivere il moto della penna è sufficiente
utilizzare il modello del punto materiale? Spiegare
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Q4- Si considerino le seguenti situazioni:
•
Un ballerino o una ballerina
•
Una pattinatrice o un pattinatore
•
Un tuffatore o una tuffatrice
mettono in rotazione il proprio corpo intorno a un definito asse di rotazione.
4.1 Come fanno per entrare in rotazione? Spiegare _______________________________________
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4.2 Come devono fare per far sì che il loro corpo, una volta messo in rotazione, giri più rapidamente?
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Q5. Si pongono sulla sommità di un piano inclinato: a) una sfera; b) un cilindro pieno; c) un cilindro cavo. I
tre oggetti hanno tutti la stessa massa e lo stesso raggio (si suppone inoltre che siano stati lavorati in modo
che le superfici poste a contatto con il piano abbiano caratteristiche di rugosità analoghe).
5.1 Ordinare gli oggetti da quello che arriva prima in fondo al piano a quello che arriva per ultimo. Spiegare
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5.2 Ordinare gli oggetti secondo l’energia cinetica che ha il centro di massa in fondo al piano. Spiegare
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Q6. Un saltatore in alto con la tecnica Fosbury-flop valica l’asticella prima inarcando il dorso intorno ad essa
e quindi raccogliendo le gambe una volta valicata l’asticella. Quale dei seguenti grafici rappresenta meglio
l’evoluzione temporale del momento angolare L del corpo del saltatore nella fase di volo?
L
t
L
L
L
t
t
t
Spiegare ______________________________________________________________________________
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Q7. La Porta. Spiegare perché la maniglia di una porta viene collocata solitamente al bordo della porta più
lontano dai cardini della porta.
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Q8. Un uomo va in barca con il suo figlioletto di 4 anni su un lago. L’uomo è seduto a prua e il figlio a poppa.
la poppa inizialmente dista 5 m da un pontile.
Che cosa accade quando padre e figlio si scambiano di posto in barca?
A) La poppa della barca di avvicina al molo
B) La poppa della barca si allontana dal molo
C) La poppa della barca resta nella stessa posizione rispetto al molo.
Spiegare la scelta. ________________________________________________________________________
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Q9. Bilancia a bracci uguali
Sui bracci di una bilancia a bracci uguali sono fissati dei ganci ogni 10 cm a partire dal fulcro su cui si
possono posizionare dei dischi. Si dispone di 10 dischi di massa M e 10 dischi di massa 4 M.
Posto un disco di massa 4 M a distanza 20 cm dal fulcro sul braccio di destra della bilancia:
A) in quale/i modo/i si può riportare la bilancia in equilibrio orizzontale utilizzando un altro disco di
massa 4M?
B) in quale/i modo/i si può riportare la bilancia in equilibrio orizzontale utilizzando 4 dischi di massa
M?
C) Hai un disco di massa M e uno di massa 4M Disegnare in quali posizioni si possono porre i due
dischi sulla bilancia affinché essa resti in equilibrio orizzontale.
Q10. Il barattolo sul piano inclinato.
All’interno di un barattolo da caffè viene attaccato
del pongo rosso in modo da ricoprirne ¼ della
superficie interna. Esso viene posto su un piano
inclinato come in figura. Il barattolo sale o scende
lungo il piano inclinato? Spiegare
Q11. Quando un automobilista, che sta guidando la sua auto lungo un'autostrada, aziona bruscamente i
freni, l'estremità anteriore dell'auto si abbassa, tendendo a schiacciarsi sulla strada, e la parte posteriore
del veicolo si alza. Perché succede questo fenomeno?
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Q12 Una scatola di massa m e centro di massa G è inizialmente a
riposo sul piano di un tavolo orizzontale, liscio e privo di attrito.
La scatola è tirata da una corda attaccata in A alla scatola e che
esercita una forza costante F. Riguardo alla traiettoria del centro
di massa G della scatola e a come cambierà l'orientazione della
scatola quale delle seguenti affermazioni è più adeguata?
a) La scatola inizierà a ruotare intorno a G e il punto G
inizierà a muoversi verso l’alto e verso destra
b) La scatola inizierà a ruotare intorno a G e il punto G
inizierà a muoversi verso il basso e verso destra
c) La scatola inizierà a ruotare intorno a G e il punto G
inizierà a muoversi verso destra;
d) La scatola inizierà a ruotare intorno a G e il punto G resta fermo
e) La scatola non ruota intorno a G e G si muove verso destra
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Q13. Una persona che ha le braccia allargate raccoglie le braccia al petto. Il momento d’inerzia della
persona:
A) diminuisce di 1/3
B) si dimezza
C) si riduce, ma in modo non significativo
Spiegare. ___________________________________________________________________________ ___
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