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LE RELAZIONI TRA FORZA E MOVIMENTO
UNITÀ 7
Problemi Attività Sostenibilità
V E R I F I C H E D I C O M P E T E N Z E
Problemi di fine Unità
1
Utilizzando la legge fondamentale della dinamica,
completa la seguente tabella che riporta i valori di
massa, forze e accelerazioni a cui sono sottoposte
alcune delle palle utilizzate in diversi sport.
Massa
(g)
Accelerazione
(m/s
2
)
Forza
(N)
Pallone da calcio
800
......
4,64
Pallone da pallavolo ......
4,0
1,20
Pallone da rugby
410
5,3
......
Pallone da baseball
142
......
2,18
Palla da golf
45,9
19,4
......
Pallina da ping-pong ......
10,6
0,025
2
Un astronauta ripara una navicella spaziale in orbita
intorno alla Terra, utilizzando un cacciavite di 240 g.
•
Quale accelerazione riceve il cacciavite, se cade
dalle mani dell’astronauta mentre stava applicando
una forza di 15 N?
•
Quale velocità raggiunge il cacciavite dopo 10 s?
3
Due uomini trascinano un mobile applicando due
forze, come si vede nella figura, di uguale intensità.
•
Se la risultante è una forza di 8 N, qual è l’intensità
di ciascuna delle forze applicate dai due uomini?
•
Fai tre esempi di situazioni reali in cui puoi osser-
vare gli effetti della composizione di più forze.
4
Su un corpo di 2 kg in moto rettilineo uniforme con
velocità di 5 m/s agisce per 2 s una forza di 7 N,
nella direzione e nel verso in cui il corpo si muove.
Successivamente, il corpo continua a muoversi di
moto rettilineo uniforme (si trascurino gli attriti).
•
Determina lo spostamento subito dal corpo dopo 7
s dall’istante iniziale (può essere utile rappresentare
il moto con un grafico velocità-tempo).
5
A causa della rotazione terrestre attorno al proprio
asse, tutti i corpi che si trovano sulla superficie
della Terra sono sottoposti a una forza centrifuga.
•
Calcola il valore della forza centrifuga, cui è sotto-
posto un uomo di 70 kg che si trova all’equatore e
percorre ogni giorno l’intera circonferenza terrestre
(il raggio equatoriale terrestre è pari a 6378 km).
•
Quali sono la direzione e il verso di questa forza?
•
Che cosa cambierebbe, se l’uomo si trovasse al
Polo Nord?
6
Determina il momento di inerzia dell’uomo consi-
derato nel problema precedente, quando si trova
all’equatore e quando si trova al polo Nord.
7
Il cestello di una lavatrice, che ha il diametro di 40
cm, gira con la frequenza di 1000 giri/min.
•
Con quale velocità gira il cestello?
•
Qual è la forza centripeta che esercita su 1,5 kg
di indumenti, tutti addossati alla parete interna del
cestello?
•
Qual è il momento di inerzia complessivo di questi
corpi?
8
Per diminuire i gravi problemi
medici che vengono affrontati
dagli astronauti quando rien-
trano sulla Terra dopo lunghe
permanenze in assenza di gra-
vità, si stanno studiando delle
navicelle spaziali che abbiano
al loro interno una gravità arti-
ficiale.
Una possibile soluzione po-
trebbe essere quella di utiliz-
zare astronavi rotanti, sulle
quali l’accelerazione centrifuga
viene avvertita da ogni corpo
coinvolto nel moto rotatorio.
•
Calcola l’accelerazione cen-
tripeta che agisce sui corpi in
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