Esercizi di sistemi di corpi per il semestre filtro
25 domande di sistemi di corpi come all'esame di fisica del semestre filtro di medicina · 18 a risposta multipla e 7 a completamento, tutte con la spiegazione · le prime qui sotto, gratis
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Sistemi di corpi
Un corpo esteso trasla col centro di massa e ruota per i momenti
Centro di massa: media delle posizioni pesata con le masse
Momento = forza · braccio, massimo con forza perpendicolare
Equilibrio: somma delle forze nulla e somma dei momenti nulla
Leva di terzo genere come il bicipite: vantaggio meccanico minore di 1
FormulaM = F · r · sen θleva in equilibrio: F₁ · b₁ = F₂ · b₂
Esempio
Peso di 60 N a 30 cm dal gomito, bicipite a 5 cm: F = 60 · 30 / 5 = 360 N
⚠️ La trappola
Il braccio è la distanza fra asse e retta d'azione, non dal punto d'applicazione
Esercizi di sistemi di corpi: prova tu
Domanda 1
Un corpo rigido è un sistema di punti materiali nel quale:
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Giusta la A: le distanze fra i suoi punti non cambiano
Il corpo rigido è per definizione indeformabile: la distanza fra due suoi punti qualsiasi resta costante
Domanda 2
Nella flessione dell'avambraccio con un peso in mano, il gomito, il bicipite e il peso formano una leva:
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Giusta la E: di terzo genere, con vantaggio meccanico minore di 1
Il fulcro è il gomito e il bicipite si inserisce fra il gomito e il peso: la potenza sta fra fulcro e resistenza, quindi è una leva di terzo genere (interpotente), sempre svantaggiosa perché il braccio del muscolo è più corto di quello del peso
Domanda 3
Una ruota di bicicletta ruota attorno al proprio asse fisso. Rispetto a un punto vicino al mozzo (centro), un punto sul bordo esterno della ruota ha:
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Giusta la D: La stessa velocità angolare, ma velocità lineare maggiore
In un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso tutti i punti hanno la stessa velocità angolare ω, ma la velocità lineare v = ωr cresce con la distanza dall'asse: il punto sul bordo ha v maggiore
Domanda 4
Una forza di 20 N è applicata perpendicolarmente a un’asta, lunga 1,5 m, in una delle sue estremità. Qual è il momento torcente agente sull’asta se il suo asse di rotazione è perpendicolare all’asta stessa e passa per l’altra estremità?
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Giusta la E: 30 Nm
Forza perpendicolare al braccio: M = F·b = 20 N · 1,5 m = 30 Nm
Domanda 5
Qual è il significato fisica del momento di una forza
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Giusta la A: La tendenza di una forza a far ruotare un oggetto intorno a un asse
Il momento di una forza è la sua tendenza a far ruotare un corpo intorno a un asse
Domanda 6 · a completamento
In un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso, in ogni istante tutti i punti hanno la stessa velocità ......
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Risposta: angolare
Nella rotazione di un corpo rigido ogni punto descrive lo stesso angolo nello stesso tempo, quindi la velocità angolare ω è comune; la velocità lineare v = ω·r invece cresce con la distanza dall'asse. Chi risponde 'lineare' o 'tangenziale' confonde la rotazione con la traslazione, in cui tutti i punti hanno la stessa velocità