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IIS“Majorana”-Moncalieri Prof.ssaElisaGentile

PROGRAMMIESTIVIDILAVOROPERGLISTUDENTICONSOSPENSIONEDIGIUDIZIO

PROF.SSA Elisa GENTILE MATERIA: FISICA CLASSE: 1 F a.s. 2017 – 2018 OBIETTIVIMINIMI:

q Essere in grado di risolvere una equivalenza di vario tipo, lunghezza, area, volume, massa, tempo (anche con multipli e sottomultipli)

q Essere in grado di eseguire equivalenze con la densità q Essere in grado di operare con le grandezze e sapere riconoscere le grandezze fondamentali

da quelle derivate q Saper esprimere le grandezze in notazione esponenziale q Saper individuare e classificare gli errori di misura q Essere in grado di calcolare i vari tipi di errore q Saper esprimere in modo corretto una misura con il relativo errore q Saper calcolare perimetri aree e volumi con i relativi errori q Essere in grado di stabilire la relazione fra due grandezze teoriche o misurate in laboratorio q Essere in grado di rappresentare sul piano cartesiano i punti corrispondenti ad una coppia di

misure con il relativo errore q Saper rappresentare la proporzionalità diretta fra due grandezze e calcolare la pendenza del

grafico q Saper rappresentare la proporzionalità diretta, inversa, quadratica diretta e inversaq Saper operare con i vettori dal punto di vista grafico. q Saper scomporre i vettori nelle loro componenti e saperle determinare con l’uso della

calcolatrice mediante le funzioni sinα, cosα. q Saper operare con i vettori nel piano cartesiano q Saper determinare la risultante di più vettori con l’ausilio delle componenti. q Essere in grado di individuare i tipi di forze agenti su un corpo e rappresentarle come vettori q Saper studiare l’equilibrio di un punto materiale su un piano inclinato

LAVORIESTIVI:Ripassaretuttigliargomentisvoltidurantel’anno,facendoriferimentoallibroditesto.

Produrreunoschemaperciascunmoduloincuiindicareiconcettifondamentali,ledefinizioni,leformule.

Svolgeregliesercizi,suunquadernoapposito,chesaràconsegnatoinoccasionedellaprovascritta.

Siraccomandaordinenellosvolgimentodegliesercizi.

Buonlavoro

EG


PROGRAMMIESTIVIDILAVOROPERGLISTUDENTICONSOSPENSIONEDIGIUDIZIO–FISICA–Classe1Fas2017-2018 2

ESERCIZIDASVOLGERE:Cifresignificative:

1. Perogninumeroriportatoindividuarelecifresignificativeesottolinearle.a. 1.2345b. 3.0002c. 340.0563000d. 0.001000e. 0.25f. 0g. 0.12000453000h. 123000i. 41045600.3 × j. 31066666.0 × k. 3100000013573.0 × 2. Approssimareinumeriseguentia2e4CifreSignificative.a. 1.2345b. 3.0002c. 340.0563000d. 0.001000e. 0.25f. 0g. 0.12000453000h. 123000i. 41045600.3 × j. 31066666.0 × k. 3100000013573.0 × Lanotazionescientificaeleequivalenze

3. Scriviinnotazionescientificaivaloriseguenti.0,000000000108m=1070000m=0,00000000106m=105000m=104000m=103000000m=0,000000102m=1015000000m=4. Convertiinmetrileseguentimisuredilunghezzascrivendoilrisultatoinnotazionescientifica.0,000019 ´1019 nm = 0,000018 ´ 107 µm = 1,7 ´ 108 mm = 1,6 ´ 104 dm = 150000 dam = 1,3 ´ 10-8 km = 1,2 ´ 10-12 Mm = 1,1 ´ 1010-3 Gm = 1,2 ´ 106 m = 1,3 ´ 10-8 ´ 103 m =



5. Convertiinmetriquadratileseguentimisuredisuperficie.Scriviilrisultatoinnotazionescientifica.0,00554 x 10-8 Mm2 = 0,00556 x10-15 Gm2 = 0,00555 cm2 = 0,553 x 104 mm2 = 552 km2 = 6. Convertiinmetricubileseguentimisuredivolume.Scriviilrisultatoinnotazionescientifica.0,00644 x 108 mm3 = 0,00666 x 1011 nm3 = 0,00655 mm3 = 0,633 cm3 = 622 x 1011 km3 = 61100 x 10-18 Mm3 = 7. ConvertileseguentimisurediDENSITA’.Scriviilrisultatoinnotazionescientifica.0.88g/cm3=kg/m31,25kg/dm3=g/cm313600kg/m3=g/cm38800kg/m3=kg/dm3

Operazionitragrandezze

8. ESEGUILESEGUENTIOPERAZIONI:18,2 ml + 97,0 ml = (S: 115,2 ml)

47,75 cm + 2,81 cm = (S:50,56 cm )

58,6 cm + 13,72 cm =

27,4 cm - 7,0005 cm =

36,58 m : 20,4 s = (S: 1,79 m/s)

142 cm · 2,1 cm = (S:3 ,0 · 102 cm2)

π· 2,1 cm= (S:6 ,6 cm)

9. PROBLEMI

9.1. Conunlitrodilatte,quantetazzineda0,25dlsipossonoriempire?Quanticucchiaida10ml?9.2. Ilcircuitodiunvelodromomisura75hm.QuantiKmhapercorsounabicidopo15giri?9.3. Lamassadell’Universoèdicirca1055kg.Lamassadellanostragalassiaèinvecedi2,9x1041kgmentre

quelladelnostroSoleedi1,99x1030kg.Calcoladiquantegalassieèformatol’Universoediquantestelle,comeilnostroSole,èformatalanostragalassia.Scriviirisultatiinnotazionescientificacon4cifresignificative.

9.4. Lastellaanoipiùvicinaèlastellaanellacostellazionedelcentaurochedista4,5anniluce.Aqualedistanzainmetricorrispondetalevalore?(lalucepercorrepocomenodi300'000kmognisecondo).Scriviilrisultatoinnotazionescientificautilizzando4cifresignificative.

9.5. LasuperficietotaledegliStatiUnitid’Americaè9857000km2,mentrequelladell’Italiaècirca301300km2.Utilizzandolanotazionescientificacalcolailrapportotraleduearee.

9.6. Laquantitàtotalediacquacontenutaneglioceanièstimataesserecirca1,3×1021kg.Ilcalciodiscioltonell’acquadimarecorrispondeallo0,040%dellamassadiacqua.Quantikilogrammidicalciosonodiscioltiintotaleneglioceani?Quantigrammidicalciosonocontenutiinunsecchielloriempitocon3,0kgdiacquadimare?

[5,2×1017kg;1,2g]Lemisuredigrandezze:

10. lasensibilitàdiunostrumento10.1. Unalunghezzaèstatamisuratausandotrestrumentidiversieottenendoiseguentivalori:



0,4300m;43cm;430mm.Qualèlamisuraeseguitaconlostrumentodimaggioresensibilità?Perché?(laprima)

10.2. Ilquadrantediuncronometromostratra0secondie1secondole

suddivisioniinfigura.Qualèlasensibilitàdellostrumento? (0,2 secondi)

10.3. Suddividendo la scala di un termometro tra 0°C e 100°C in 200 parti, quale sensibilità acquisterà lo strumento? (0,5°C)

10.4. Nella figura sono riportate due bilance; la prima analogica, la seconda digitale. a- quale delle due è più sensibile? b- scrivi la misura rilevata da ciascuna bilancia c- individua la misura più precisa ( 740 ± 20 ) kg ( 235 ± 5 ) g

Lemisuredigrandezze:laportatadiunostrumento

11. Indicarelaportataelasensibilitàdeglistrumentisottostanti



Errori

12. PROBLEMI12.1. Lalunghezzadiuntavoloècm(100,0±0,2)mentrelalarghezzaècm(40,0±0,2).

Calcolal’errorerelativodell’areaedesprimerelamisuradell’areainm2 ( 0,007; (0,400±0,003)m2)

12.2. Per trovare il volume di un cubo se ne misura lo spigolo ottenendo l = ( 2,00 m ± 0,02 cm). Si calcoli il volume con la sua incertezza (8,0 ± 0,2) cm3

12.3. Un uomo vuole misurare il peso dei vestiti che indossa. Sale su una bilancia vestito e legge 93,1 kg, poi sale completamente nudo e legge 91,2 kg. Qual è la massa dei vestiti? Kg ( 1,9 ± 0,2)

12.4. Date le due seguenti misure t = ( 0,095 ± 0,01)s e L = ( 23,5 ± 0,1) cm calcola i rispettivi errori relativi

( 0,01053 ; 0,00426 )

12.5. Calcola gli errori relativi delle seguenti misure v = ( 112 ± 4) km/h ; a = ( 9,81 ± 0,01)m/s2 ; t = ( 36,8 ± 0,2)°C

(0,03571 ; 0,00102 ; 0,00543)

12.6. Determina, motivando la risposta la più precisa delle seguenti misure: A = ( 100 ± 5)g ; B=( 50 ± 2)g ; C = ( 40 ± 1)g ; D = ( 8,0 ± 0,5)g

( C )

12.7. Si sa che l’errore relativo di una misura è pari a 0,02. Se si tratta di una misura diretta e il valore della grandezza è 250 cm, quanto vale l’errore di sensibilità dello strumento?

( 5 cm ) 12.8. L’errore relativo di una misura è pari a 0,00625. Trova l’errore assoluto e scrivi la misura sapendo

che il valore della grandezza è 80,0 kg (0,5 kg)

12.9. La misura di un tempo è 80 s con un errore percentuale pari al 5%. Trova il valore massimo e il valore minimo del tempo stimato. Calcola l’errore assoluto

( 84 s ; 76 s ; 4 s ) 12.10. Trova il perimetro di una stanza rettangolare di lati 4,37,m e 5,29 m : Trova anche l’errore relativo

sul risultato. Trova poi anche l’area con errore relativo% [ ( 19,32 ± 0,04)m 0,21 % ( 23,1 ± 0,1) m2 0,42 % ]

Leggidiproporzionalità

Esercizio1Supponiamodiaver svolto la seguenteesperienza:unamolladiundinamometroè tirata conunamano.Misurandol’allungamentodellamollaelaforzaapplicatasiottienelaseguentetabella:F±ΔF[N] x±Δx[cm]0,20±0,01 2,5±0,20,39±0,01 5,0±0,20,75±0,01 9,4±0,21,00±0,01 12,5±0,2

12.11. Qualemisuraleggidallostrumentodella

figura?(spiegaipassaggi) Misura=(………………±………………….)NCalcolapoil’errorerelativo

(4,8±0,4)N;0,0833



Disegna ilgraficoF-xe scrivi la relazione tra la forzae l’allungamento. Individuachecosa rappresenta lacostantediproporzionalitàindicandoneilvaloreel’unitàdimisuranelS.I..Utilizzandolaleggecalcolaquantaforzasarebbenecessarioapplicareallamollaperallungarladi15,0cmequalesarebbel’allungamentodellamollaapplicandounaforzadi0,50N.Checosasuccedeallamolladeldinamometrosesiapplicaunaforzasuperioreaquelladellasuaportata?

Esercizio 5 I valori riportati nella tabella rappresentano due variabili legate da una relazione di proporzionalità:

Che tipo di relazione c’è tra x e y? Scrivi l’equazione che rappresenta tale relazione.

Esercizio 6 Un oggetto scivola senza attrito lungo una discesa e a intervalli di un secondo vengono scattate delle foto per registrare la sua posizione. Ecco la tabella dei dati raccolti:

Stabilisci che relazione di proporzionalità sussiste fra la posizione dell’oggetto lungo la discesa e il tempo. Scrivi l’equazione che rappresenta tale relazione.



Operazionitravettori

13. PROBLEMI13.1. Calcolailvettoresommaedifferenzafraivettoridicomponenti.

)7;2()7;2( --®®

ba Calcolaancheilmodulodeiduevettoriindicati.

13.2. Ilvettore𝑎èscompostolungoduedirezionixeyperpendicolaritraloro.Iduevettoricomponenticosìottenutihannomoduli𝑎" = 10,2𝑒𝑎* = 13,6.Determinailmodulodelvettore𝑎.

13.3. Ilvettoreu(dimodulou=6,2)formaunangolodi60°conladirezioneorizzontale.Scomponi𝑢lungolarettaorizzontalexelungolarettaverticaley.Calcolaimodulideiduevettoricomponenti𝑢"e𝑢*.

Forze

14. PROBLEMI

14.1.

14.2.



14.3. Appendoilsacchettodelpanealdinamometro,chesegna8,3N.Quantopanehocomprato?

14.4. LozainodiFrancescahaunamassadi5,3kg.Qualèilvaloredellaforza-pesocheagiscesudiesso?

14.5. SuMartelacostantedellaforza-pesovaleg=3,74N/kg.�Quantopesaunaconfezionedizuccheroda1,00kg.

14.6. Gioveèstatostudiatodavicinodallasonda«Galileo»,dimassa2564kg.Ilpianetaècircondatodaalmeno67satellitinaturali,divarieformeedimensioni,traiqualisonofamosiinparticolareIoedEuropa,dovelasondaavrebbeunpesorispettivamentedi4615Ne3333N.Quantovalegsuquestiduesatelliti?

14.7. Unamollaconcostanteelasticak=230N/m,compressa,esercitaunaforzaelasticadi26,2N.Calcolailvaloredelladeformazionexacuilamollaèsottoposta

14.8. Andrea e Antonio vogliono fare una gara di lancio per confrontare le loro fionde. Allungandol’elasticodi8,0cmlafiondadiAndreaesercitaunaforzaelasticadi7,5N,quelladiAntoniodi9,0N.Calcolalecostantielastichedeidueelastici.Diquantodeveallungarel’elasticoAndreaperottenerelastessaforzadellafiondadiAntonio?

14.9. Inlaboratorioundiscodiacciaiovienetrascinatosuunalastradigommaorizzontale.IlpesodeldiscoèFp=1,9NCalcolailcoefficientediattritoradentedinamicotradiscoegomma.

14.10. Unascatoladifiammiferisitrovasopraunbaulealto40cm.Martinasollevailcoperchiosenzanotarelascatolaequandoilcoperchioapertoformaunangolodi35°conl’orizzontalelascatolainiziaascivolareecadeaterra.Trovailvaloredelcoefficientediattritostaticotralascatolaelasuperficiedelbaule.

14.11. Un’automobileè fermasuunastrada indiscesa, con il frenoamano tirato. Lapendenzadellastradaèdel10%cioèlastradasaledi10mogni100mdipercorso.Lamassadell'automobileèdi840kg.Qualèilvaloredellaforzadiattritosuglipneumaticichetienefermal'automobile?Seilvaloretrovatofosse lametàdelvaloremassimodellaforzadiattritoquantovale ilcoefficientediattritostaticofragommeeasfalto? [820N;0,20]



14.12. Unacassadiperso290Nèinequilibriosuunpianoprivodiattritoinclinatodi45°rispettoall'o-rizzontale.Quanto vale ilmodulodella forza parallela al piano che lo tiene in equilibrio?Quantovarrebbeilmoduloditaleforzaseilcoefficientediattritostaticofracassaepianofosse0,2? [250N;164N]

14.13. Pertenereinequilibriouncarrellodellaspesasuunpianoinclinatolungo4,0mealto0,75mè

necessariaunaforzadi92N.Sapendoche l'attrito fracarrelloepiano inclinatoètrascurabilede-terminarelamassadelcarrello. [50kg]

14.14. Agganciataall'estremitàdiunpianoinclinato,alto1,00melungo1,50,vièunamolladicostante

elasticak=250N/m,dispostaparallelamentealpianoinclinatostesso.SealsecondoestremodellamollavieneappesouncorpodipesoP=50,0N,trascurandogliattriti,diquantosiallungalamollaquandoilcorpoèinequilibrio? [13,0cm]

14.15. Agganciataall'estremitàdiunpianoinclinatodi45°rispettoall'orizzontale,vièunamolladico-

stanteelasticak=250N/m,dispostaparallelamentealpianoinclinatostesso.SealsecondoestremodellamollavieneappesouncorpodipesoP=50,0N,diquantosiallungalamollaquandoilcorpoèinequilibrio,seilcoefficientediattritoradentestaticofracorpoepianoè0,20?[7,0cm]

14.16. Datoilpianoinclinatodifiguraconattritostatico,determinareseilcorposcendeorestafermo.

Dati:

• µs= 0,15 • m = 930 Kg • α = 30°

(non scende!)

14.17. 14.18. Unbloccodipietradimassa15,0×103èinequilibriosuunpendioinclinatodi45°.

Calcolailmodulo𝐹∥delvettorecomponentedellaforza-pesoparalleloalpendio.Calcolailmodulodellaforzapremente𝐹1pendicolarealpendio.

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