2. Cinematica

Michelangelo Fazio, NEMS

• Editore: NEMS - Nuova Editrice Medica e Scientifica
• Anno: 2021
• eBook ISBN: 9788898470594
• Argomento: Scienze fisiche
• Categoria: Meccanica

All'inizio vi sono le note di teoria.24 quesiti con risposta interattiva Vero / Falso; spiegazioni dettagliate richiamate da ciascun esercizio con ritorno all'esercizio stesso; autovalutazione e ripetizione dei quesiti.20 problemi con la loro soluzione9 problemi da risolvere da parte dello studente, con il risultato finale.In conclusione, una raccolta sufficiente e necessaria per superare l'esame di Fisica.Prima di cimentarsi con questi esercizi di Cinematica è consigliato svolgere quelli del volume sui Vettori.L'autore è stato titolare della cattedra di Fisica all'Università Statale di Milano, dove ha insegnato per quarant'anni.Le sue dispense per la preparazione agli esami sono note per la loro efficacia. Con la Collana di Fisica, ha voluto mettere la sua stessa esperienza didattica in e-book.

Prefazione

Questa raccolta di quesiti vuole offrire ai docenti un utile strumento di verifica del livello di preparazione raggiunto dagli studenti, mentre per questi ultimi può costituire occasione per un ulteriore approfondimento della materia.

I quesiti presentati possono essere proficuamente utilizzati dai docenti nelle interrogazioni o nelle prove scritte; per queste ultime si suggerisce di assegnare un numero di test compreso tra 7 e 10 per una prova di 1 h. E ciò può valere sia nella scuola superiore, nei licei in particolare, sia all’Università, ma anche nelle prove di ammissione, che sono ormai molto diffuse nelle Università italiane, e nelle prove sia scritte sia orali dei corsi di specializzazione per gli insegnanti delle scuole superiori.

Questi quesiti, o test, come molti preferiscono chiamarli, sono totalmente diversi sia per contenuto che per impostazione da quelli tradizionali.

I test sono suddivisi in due gruppi all’incirca ugualmente popolati: quelli con una sola risposta vera e quelli con numero variabile di risposte vere o false. Al primo gruppo appartengono i test più facili, mentre nel secondo gruppo si vuole dare per ogni test una serie di cinque alternative sulle quali lo studente deve pronunciarsi e che possono essere tutte corrette o tutte errate. In questo modo lo studente è costretto a ragionare a fondo sul tema proposto anziché limitarsi a scegliere la risposta che gli pare meno errata.

I test proposti escludono volutamente la possibilità di una risposta aperta proprio per costringere lo studente a rispondere senza disperdersi in altre direzioni, come capita troppo spesso durante le interrogazioni quando la preparazione è carente.

I criteri di scelta dei test sono il risultato della lunga esperienza di insegnamento che mi ha indicato i temi particolarmente critici nell’apprendimento della fisica, nonché i preconcetti, che poi sono quasi sempre misconcetti, più frequenti negli studenti. I test proposti riguardano per lo più argomenti di teoria; molti di essi sono invece proposti sotto forma di esercizio numerico e talvolta presentano “trappole” nelle quali può però cadere solo lo studente con una preparazione superficiale o molto disattento: così, può capitare di trovare un risultato numericamente esatto, ma errato nelle unità di misura o nelle dimensioni, oppure può essere posta una domanda alla quale non si può rispondere o perché espressa con terminologia scorretta o perché fuori tema.

Si è molto insistito sulle unità di misura, dando particolare enfasi al Sistema Internazionale, in rispetto delle Direttive della Comunità Economica Europea e della legislazione italiana che ha reso obbligatorio fin dal 1978 l’impiego di tali unità. Allo stesso modo si è data particolare importanza al calcolo dimensionale.

In questa raccolta i test non sono presentati in ordine di difficoltà e seguono lo stesso ordine nel quale sono trattati normalmente gli argomenti nel corso di fisica. Per ogni capitolo si è preferito lasciare allo studente il compito di individuare a quale parte del programma si riferisce ogni quesito, dimostrando di aver acquisito una certa padronanza dei vari argomenti trattati. Infine, le pagine contenenti le domande sono state separate da quelle con le risposte per evitare allo studente la tentazione di andare a vedere la risposta e per facilitare al docente la duplicazione dei test per le prove scritte.

Michelangelo Fazio

aprile 2014

MICHELANGELO FAZIO

FISICA

2. CINEMATICA

AVVERTENZA: Si raccomanda di completare
prima l'eserciziario
1. Vettori. Errori. Probabilità.

Nota di redazione

Ai quesiti vengono proposte alternative di risposta.
Selezionando le alternative e dando poi "conferma", compare la segnalazione delle risposte corrette e di quelle errate. Il quadratino della risposta che è stata data ha al suo interno un punto.

Al termine l'esercizio può essere ripetuto.

Il bottone Vai alla soluzione porta alla spiegazione del quesito.

Formulario

Moto rettilineo uniforme (v = costante)

r =r₀ + v t

Moto uniformemente accelerato( a=costante)

Moto circolare uniforme ( ω =costante)

Moto circolare uniformemente accelerato ( γ = costante )

Moto curvilineo

Velocità periferica

Accelerazione centripeta

Accelerazione tangenziale

Accelerazione totale

Moto armonico semplice

x	elongazione
A	ampiezza
ω	pulsazione
φ	costante di fase
ω t + φ	fase
	periodo
	frequenza

Legge oraria

Equazione differenziale

Unità di misura

Posizione, spostamento…	metro (m)
Velocità	metro al secondo (m/s) kilometro all’ora (km/h) 1 m/s = 3,6 km/h
Accelerazione	metro al secondo quadrato (m / s^2)
Angolo piano, fase	radiante (rad) 1 rad = 57,3°
Velocità angolare	radianti al secondo (rad/s)
Accelerazione angolare	radianti al secondo quadrato (rad / s^2)
Periodo	secondi (s)
Frequenza	hertz (Hz)

QUESITI

Q 2.1

Una sola risposta è vera

Un punto percorre l’asse x muovendosi con legge oraria

x = (-2 t ² + 4t -3) m,

dove t è in secondi.

		Vero	Falso
a.	La velocità iniziale è 1 m/s.
b.	La posizione iniziale è 3 m.
c.	Il moto è uniformemente accelerato.
d.	L’accelerazione all’istante t = 1 s è 4 m/s^2.
e.	La velocità all’istante t = 1 s è nulla.

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Q 2.2

Più risposte sono vere

Un’auto percorre in autostrada un tratto rettilineo l = 1 km con velocità costante v₁= 30 km/h, quindi un successivo tratto rettilineo l = 1 km con velocità costante v₂ = 60 km/h. La velocità media nel tratto di 2 km è:

		Vero	Falso
a.	Comunque uno scalare.
b.	11,1 m/s.
c.	45 km/h.
d.	Il rapporto tra la distanza percorsa e il tempo impiegato.
e.	2 v1 v2/(v1 + v2).

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Q 2.3

Più risposte sono vere

In cinematica:

		Vero	Falso
a.	Spostamento è sinonimo di movimento.
b.	Il movimento è un cambiamento di posizione nel tempo.
c.	La legge oraria del moto descrive come varia la traiettoria nel tempo.
d.	La traiettoria è la linea descritta da un punto nel piano (x,t).
e.	Le equazioni parametriche esprimono la dipendenza delle coordinate di un punto dal tempo.

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Q 2.4

Più risposte sono vere

Un punto descrive una traiettoria rettilinea lungo l’asse x e la sua velocità è correlata alla posizione x dalla relazione

		Vero	Falso
a.	L’accelerazione all’istante t = 1 s vale 3 m/s^2.
b.	Il moto è uniformemente accelerato.
c.	Il punto è inizialmente nell’origine.
d.	La legge oraria del moto è x =3t^2/2.
e.	La velocità iniziale è nulla.

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Q 2.5

Più risposte sono vere

Galileo, a un certo punto delle sue ricerche, preferì eseguire esperimenti di caduta dei gravi lungo piani inclinati anziché in caduta libera dalla torre di Pisa. Il motivo era:

		Vero	Falso
a.	La presenza di attriti che rallentava il moto in aria...

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