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Dinamica: applicazioni delle leggi di Newton, moto circolare, sistemi di riferimento
accelerati
1) Un blocco di massa 250 kg viene spinto con una forza costante orizzontale di 150
N per una distanza d pari a 5.4 m. Se il corpo parte da fermo, qual è la sua
velocità finale?
2) Un blocco di massa 7.5 kg è inizialmente fermo su un piano orizzontale privo di
attrito. Viene tirato da una forza orizzontale costante di 3.8 N. (a) Che
accelerazione assume? (b) Dopo quanto tempo raggiunge la velocità di 5.3 m/s? (c)
Che distanza percorre in questo intervallo di tempo?
3) Un elettrone procede in linea retta dal catodo all’anodo di un tubo a vuoto,
distanti fra loro di 1.5 cm. Parte da fermo e raggiunge l’anodo con una velocità di
5.8·10 6 m/s. Calcolare la forza che agisce sull’elettrone, sapendo che la massa di
quest’ultimo è pari a 9.11·10 -31 kg.
4) In una gara di tiro alla fune Giovanni tira una slitta da un lato con una forza di
intensità pari a 90 N e Mario tira nell’altro verso con una forza di intensità pari a
102 N. Quale sarà l’accelerazione della slitta e in che direzione, se la sua massa è
pari a 25 kg?
5) Un corpo di massa 3.00 kg è sottoposto ad una accelerazione a = (2.00i + 5.00 j)
m/s 2 . Si determini la forza risultate e il suo modulo.
6) Un blocco di massa m1 sotto l’azione di una certa forza subisce una accelerazione
di 17.3 m/s 2 . La stessa forza applicata ad un corpo di massa m2 produce una
accelerazione di 4.8 m/s 2 . Applicando sempre la stessa forza, calcolare
l’accelerazione subita da un blocco avente massa pari (a) alla somma delle masse
m1 e m2 e (b) alla differenza.
7) Un treno merci ha una massa di 15000 tonnellate. Se la locomotiva può tirare con
una forza di 750000 N, quanto tempo ci vuole, partendo da ferma a raggiungere
la velocità di 80.0 km/h?
8) Due blocchi di massa m1 = 7.6 kg e m2 = 4.3 kg giacciono su un piano orizzontale
privo di attrito, tenuti legati da una molla leggera. In un certo istante m2 ha una
accelerazione di 3.8 m/s 2 . In quell’istante (a) quanto vale la forza agente su m2, e
(b) quante vale l’accelerazione di m1?

9) Una forza F, applicata ad un oggetto di massa m1 produce un’accelerazione di 5
m/s 2 . La stessa forza applicata ad un oggetto di massa m2 produce
un’accelerazione di 2 m/s 2 . (a) Qual è il valore del rapporto m1/m2? Sotto l’azione
della stessa forza F, si trovi l’accelerazione dei due oggetti uniti insieme.
10) Quant’è il peso in Newton e in dine di una bicicletta di 15 kg?
11) Un astronauta di massa 85 kg parte per un viaggio interstellare. Quant’è il suo
peso (a) sulla Terra, (b) su Marte (g = 3.72 m/s 2 ), (c) nello spazio interstellare?
(d) Quante vale la sua massa nei tre casi?
12) Una particella pesa 35.0 N in una località ove g = 4.5 m/s 2 . (a) Quanto valgono il
peso e la massa della particella in una località in cui g = 9.5 m/s 2 ? (b) E nello
spazio interstellare lontano da ogni attrazione gravitazionale?
13) Osservatori di due diversi sistemi di riferimento misurano la stessa
accelerazione per un corpo in movimento. Misureranno anche la stessa velocità di
un corpo in movimento? E anche la stessa forza agente sul corpo?
14) Un autobus del peso di 23000 N si arresta partendo da una velocità di 90 km/h
nello spazio di 73 m. Trovare (a) la forza frenante e (b) il tempo richiesto per
l’arresto. Se la velocità iniziale fosse di 30 km/h, con la stessa forza frenante
quali sarebbero (c) lo spazio di arresto e (d) il tempo richiesto?
15) Un razzo assieme al suo carico ha una massa complessiva di 62000 kg. Qual è la
spinta esercitata dai motori quando (a) riescono appena a sollevare il razzo? (b)
gli imprimono una accelerazione verso l’alto di 18 m/s 2 ?
16) Un corpo di massa 4.00 kg, ad un certo istante si muove con una velocità di 3.20 i
m/s. Sei secondi dopo, la sua velocità è (5.10 i + 8.40 j) m/s. Nell’ipotesi che il
corpo si muova con accelerazione costante, si trovino (a) le componenti della
forza, (b) il suo modulo.
17) Tre forze F1 = ( -2.00 i + 2.00 j) N, F2 = (5.00 i – 3.00 j) N, F3 = (-45.0 i) N,
agiscono su un corpo e lo fanno muovere con una accelerazione di modulo 3.75
m/s 2 . (a) Quale è la direzione dell’accelerazione? (b) Quale è la massa del corpo?
(c) Se il corpo è inizialmente in quiete, quanto vale il modulo della velocità dopo
10.0 s? Quanto valgono le componenti della velocità dopo 10.0 s?
18) Un trenino consiste di tre vagoni agganciati che possono avanzare senza attrito.
Le masse dei vagoni sono: m1 = 3.7 kg, m2 = 2.6 kg, m3 = 1.5 kg. Tirando verso

destra con una forza F di 7.6 N, si trovi (a) l’accelerazione del treno; (b) si
disegni il diagramma di corpo libero e si determinino (c) la forza esercitata dal
secondo vagone sul terzo e (d) la forza esercitata dal primo vagone sul secondo.
19) Due blocchi in contatto tra loro si muovono su un piano privo di attrito sotto la
spinta di una forza di 5.6 N. (a) Ponendo m1 = 5.3 kg e m2 = 2.8 kg si calcoli la
forza di contatto tra i due blocchi. (b) Invertendo i due blocchi si calcoli la nuova
forza di contatto e si spieghi come mai nei due casi la forza di contatto è diversa.
20) Una cassa di massa 70 kg si muove su un piano privo di attrito con velocità v0 =
5.2 m/s. Per modificarne la direzione Marco spinge la cassa in senso opposto al
suo moto con forza costante di modulo 83.0 N e Carlo in direzione ortogonale con
una forza di modulo pari a 105.0 N. La loro azione dura 5.0 s. Che direzione ha
assunto la cassa alla fine di questo intervallo di tempo e qual è la sua velocità
finale?
21) La distanza tra due pali telefonici è 50.0 m. Quando un uccello di massa 1.00 kg si
posa sul filo del telefono a metà strada tra i due pali, il cavo in quel punto si
abbassa di 0.200 m. Si disegni il diagramma di corpo libero dell’uccello. Si
determini la tensione del cavo, trascurandone la massa.
22) Due persone tirano due funi collegate ad una barca di 200 kg. Se tirano nello
stesso verso, la barca ha una accelerazione di 3.27 m/s 2 verso destra. Se tirano
in versi opposti, la barca ha una accelerazione di 2.31 m/s 2 verso sinistra. Qual è
la forza esercitata da ciascuna persona sulla barca?
23) Un carro-attrezzi trascina un’auto di massa 1200 kg su per una rampa inclinata di
18° rispetto all’orizzontale. Il cavo di traino forma un angolo di 32° col piano di
traino. Ignorando tutte le forze di attrito agenti sull’auto, qual è la massima
distanza che i veicoli possono compiere partendo da fermi durante i primi 6.3 s,
se la tensione massima che sopporta il cavo è di 5.2 kN?
24) Una lampadina è appesa a un filo verticale nella cabina di un ascensore in discesa
che rallenta con accelerazione di 2.4 m/s 2 fino ad arrestarsi. (a) Se la tensione
del filo è di 89 N, qual è la massa della lampadina? (b) E quant’è la tensione se
l’ascensore sale con la stessa accelerazione orientata verso l’alto?
25) Un uomo di massa 110 kg si cala da un’altezza di 12 m, appeso ad una fune che
passa su una puleggia senza attrito alla quale è attaccato un contrappeso di massa
74 kg. (a) A che velocità toccherà terra? (b) Ha qualche modo di ridurre la
velocità di atterraggio?

26) Un blocco di 28.0 kg è inizialmente in quiete su un piano orizzontale. Una forza di
83.0 N agisce sul blocco parallelamente al piano mettendolo in moto. Una volta in
moto, è necessaria, per mantenerlo a velocità costante, una forza di 58.0 N.
Determinare i coefficienti di attrito statico e dinamico.
27) Il coefficiente di attrito statico fra il teflon e le uova strapazzate è circa 0.04.
Qual è l’angolo minimo rispetto al piano orizzontale che farà scivolare le uova sul
fondo di un padellino rivestito di teflon?
28) Un blocco di massa 3.00 kg parte da fermo dalla sommità di un piano inclinato di
30.0° e, scivolando verso il basso, percorre una distanza di 2.00 m in 1.50 s. Si
calcolino (a) il modulo della accelerazione del blocco, (b) il coefficiente di attrito
dinamico tra il blocco e il piano, (c) la forza di attrito agente sul blocco e (d) la
velocità del blocco quando ha percorso 2.00 m.
29) Un blocco di massa 9.00 kg (blocco blue) è appeso ad una fune, che scorre su una
puleggia, collegata ad un blocco di massa 5.00 kg (blocco giallo), che sta scivolando
su un piano orizzontale, come in figura
Se il coefficiente di attrito dinamico tra blocco e piano è 0.200, si determini la
tensione della fune.
30) Un’automobile giocattolo completa il giro di un percorso circolare di lunghezza
pari a 260 m in 28.0 s. (a) Qual è la media del modulo della velocità? (b) Se la
massa dell’automobile è 1.50 kg, qual è il modulo della forza centripeta che la
mantiene sulla traiettoria circolare?
31) Una massa di 3.00 kg attaccata ad una corda priva di massa ruota in una
circonferenza su un tavolo orizzontale privo di attrito. Il raggio della
circonferenza è 0.800 m e la corda può sopportare il peso di una massa di 25.0 kg
prima di spezzarsi. Qual è l’intervallo di velocità che la massa può avere prima che
la corda si spezzi?
32) Una scatola di uova si trova su un camioncino mentre questo affronta una curva, in
piano, che può essere considerata un arco di circonferenza di raggio 35.0 m. Se il

coefficiente di attrito statico tra la cassa ed il camioncino è 0.600, qual è la
massima velocità del camioncino perché la scatola non slitti?
33) Il coefficiente di attrito statico fra i pneumatici di un veicolo avente massa 2500
kg e un fondo stradale asciutto è 0.62. Qual è la massima forza frenante
ottenibile (a) su strada piana e (b) su una discesa inclinata di 18.6° rispetto al
piano orizzontale?
34) Un disco di metallo scivola su un piano inclinato di 21° nel doppio del tempo che
impiega a scendere su un tratto identico ma privo di attrito. Trovare il
coefficiente di attrito dinamico tra il disco e il piano.
35) Tarzan (m = 85.0 kg) nel tentativo di raggiungere la riva opposta di un fiume, si
appende ad una liana e si lascia cadere. La liana è lunga 10.0 m e la velocità di
Tarzan, nel punto più basso dell’oscillazione, quando sfiora l’acqua, è 8.00 m/s.
Tarzan non sa che la liana si rompe ad una tensione di 1000 N. Riuscirà Tarzan ad
attraversare il fiume?
36) Un’auto del peso di 10.7 kN che viaggia alla velocità di 13.4 m/s abborda una
curva non sopraelevata di raggio 61.0 m. (a) Che forza di attrito è richiesta per
mantenere l’auto sul suo percorso circolare? (b) Qual è il minimo coefficiente di
attrito statico fra pneumatici e strada atto ad assicurare la tenuta di strada?
37) Un bambino di 40.0 kg siede su un’altalena tradizionale lunga 3.00 m, sorretta da
due catene. Se la tensione di ciascuna catena nel punto più basso è di 350 N, si
calcolino (a) la velocità del bambino nel punto più basso e (b) la forza esercitata
dal seggiolino sul bambino. Si trascuri la massa del seggiolino.
38) Un oggetto di 0.500 kg è sospeso al soffitto di un vagone che accelera. Se a =
3.00 m/s 2 , si trovino (a) l’angolo che il filo forma con la verticale e (b) la tensione
del filo.