Esercizi di lavoro ed energia per il semestre filtro
61 domande di lavoro ed energia come all'esame di fisica del semestre filtro di medicina · 54 a risposta multipla e 7 a completamento, tutte con la spiegazione · le prime qui sotto, gratis
📖 In un minuto
Lavoro ed energia
Il lavoro è energia trasferita da una forza che sposta un corpo
Lavoro positivo se forza e spostamento sono concordi, nullo se perpendicolari
Lavoro totale = variazione di energia cinetica
Senza attriti K + U resta costante, con U = m · g · h
Potenza = lavoro / tempo, in watt. 1 kWh = 3,6 · 10⁶ J
FormulaL = F · s · cos θK = ½ · m · v²
Esempio
Forza di 50 N a 60° per 10 m: L = 50 · 10 · 0,5 = 250 J
⚠️ La trappola
Velocità tripla: energia cinetica nove volte più grande, non tre
Cosa chiede l'esame
Lavoro L = F·s·cos θ, energia cinetica ½·m·v², energia potenziale m·g·h, potenza P = L/t e soprattutto la conservazione dell'energia: un corpo che cade, scivola o viene lanciato
Le trappole
Una forza perpendicolare allo spostamento non fa lavoro: il peso su un tratto orizzontale fa lavoro zero. Se la velocità raddoppia l'energia cinetica diventa quattro volte, non due. Il watt è una potenza, il joule e il kWh sono energia
Con l'attrito l'energia meccanica non si conserva: la parte che manca è il lavoro dell'attrito, diventato calore
Come ragionare
Prima delle formule del moto chiediti se basta l'energia: altezza e velocità all'inizio e alla fine. Spesso la massa si semplifica, come in v = √(2·g·h), che non dipende dalla massa del corpo
Esercizi di lavoro ed energia: prova tu
Domanda 1🎯 Domanda ufficiale dell'esame 2025
La grandezza fisica Energia Cinetica di un corpo
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Giusta la C: si misura in Joule
K = ½mv² è un'energia, quindi si misura in joule (kg·m²/s²)
Domanda 2
L'energia cinetica di un punto materiale, definita come E_k = ½mv², si misura nel Sistema Internazionale in:
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Giusta la C: joule (J)
L'energia cinetica ha le stesse unità del lavoro, il joule (1 J = 1 kg·m²/s²)
Domanda 3
L'energia potenziale gravitazionale U = mgh di un corpo vicino alla superficie terrestre:
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Giusta la E: dipende dal riferimento scelto per h; contano solo le differenze
U = mgh è definita a meno di una costante additiva: il suo valore dipende dal livello scelto come h = 0, e nei problemi contano solo le differenze ΔU fra due quote
Domanda 4
Un sasso viene lasciato cadere da fermo da un'altezza di 10 m. Trascurando l'attrito dell'aria e prendendo il suolo come quota zero dell'energia potenziale, quando si trova a metà quota l'energia meccanica del sasso è:
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Giusta la E: Metà cinetica e metà potenziale
A metà quota l'energia potenziale è dimezzata (mgh/2) e, poiché l'energia meccanica totale si conserva, l'altra metà è diventata cinetica
Domanda 5
Qual è la potenza necessaria per sollevare di 2 m verticalmente un oggetto di 5 kg in 2 s?
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Giusta la E: 49 W
Lavoro = m·g·h = 5 · 9,8 · 2 = 98 J. Potenza = 98 J / 2 s = 49 W
Domanda 6 · a completamento
Nella definizione W = F·s·cosθ, il lavoro di una forza costante è il prodotto ...... tra il vettore forza e il vettore spostamento, per questo ha un segno ma non una direzione propria.
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Risposta: scalare
Il lavoro è definito come prodotto scalare F·s·cosθ: il risultato è un numero con segno, non un vettore. Chi risponde 'vettoriale' confonde il lavoro con l'impulso F·Δt, che è un vettore