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Testo della verifica di fisica con soluzione dei test e degli esercizi

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VERIFICA DI FISICA – 17 novembre 2012 – NOME E COGNOME______________________________________<br />

LE RISPOSTE AI TEST VANNO MOTIVATE (a fianco <strong>della</strong> risposta, <strong>con</strong> calcoli o <strong>con</strong> la definizione o <strong>con</strong> breve<br />

spiegazione del ragionamento)<br />

Nel pianeta <strong>di</strong> Papalla, per misurare gli intervalli <strong>di</strong> tempo i fisici usano un fenomeno perio<strong>di</strong>co che ha durata doppia <strong>di</strong> quello usato<br />

dai fisici sulla Terra. Espresso in se<strong>con</strong><strong>di</strong> papalliani sp il record del mondo <strong>dei</strong> 200 m piani <strong>di</strong> 19,32 s è:<br />

A 19,32 sp<br />

B 38,64 sp<br />

C 9,66 sp<br />

D non si può stabilire.<br />

La risposta esatta è C. Se su Papalla ogni se<strong>con</strong>do dura il doppio <strong>di</strong> quello <strong>della</strong> Terra, la durata <strong>di</strong> un fenomeno su Papalla è la<br />

metà <strong>della</strong> durata sulla Terra<br />

Un recipiente <strong>con</strong>tiene 1 m 3 <strong>di</strong> birra. Quante bottiglie da 660 cm 3 si possono riempire <strong>con</strong> il suo <strong>con</strong>tenuto?<br />

A 15<br />

B 151<br />

C 1515<br />

D 15150<br />

La risposta esatta è C. Occorre trasformare i m 3 in cm 3 e poi eseguire la <strong>di</strong>visione.<br />

Utilizzando due bilance <strong>di</strong>verse, sono misurate la massa <strong>di</strong> un sacco <strong>di</strong> zucchero e la massa <strong>di</strong> un cucchiaio <strong>di</strong> farina. Le due<br />

misure sono rispettivamente (49,98 ± 0,01) kg e (21,47 ± 0,01) g. Quale delle due misure ha l’incertezza più grande?<br />

A Quella <strong>della</strong> farina.<br />

B Quella dello zucchero.<br />

C Hanno la stessa incertezza.<br />

D Non si possono <strong>con</strong>frontare perché sono espresse in unità <strong>di</strong> misura <strong>di</strong>verse.<br />

La risposta esatta è A. Si poteva fare il calcolo oppure osservare che “proporzionalmente” sbagliare <strong>di</strong> 0,01 su una grandezza <strong>di</strong><br />

21,47 ha incidenza maggiore rispetto a sbagliare <strong>di</strong> 0,01 su 49,98<br />

Quale delle misure del quesito precedente è affetta dall’errore relativo minore?<br />

A Quella <strong>della</strong> farina.<br />

B Quella dello zucchero.<br />

C Hanno lo stesso errore relativo.<br />

D Non si possono <strong>con</strong>frontare perché sono espresse in unità <strong>di</strong> misura <strong>di</strong>verse.<br />

La risposta esatta è B. Si calcoli l’errore relativo.<br />

Per calcolare l’errore relativo <strong>di</strong> una misura bisogna <strong>con</strong>oscere:<br />

A non si può calcolare se non è nota la natura dello strumento utilizzato nella misura.<br />

B solo il valor me<strong>di</strong>o <strong>della</strong> misura.<br />

C solo l’errore massimo <strong>della</strong> misura.<br />

D sia l’errore massimo sia il valor me<strong>di</strong>o <strong>della</strong> misura.<br />

La risposta esatta è D. Si ricor<strong>di</strong> la definizione <strong>di</strong> errore relativo.<br />

In una impastatrice sono messi (45,32 ± 0,03) kg <strong>di</strong> farina e (6,59 ± 0,01) kg <strong>di</strong> acqua. Il valore più plausibile m <strong>della</strong> massa<br />

dell’impasto e l’incertezza e <strong>di</strong> tale valore sono:<br />

A m = 51,91 kg e = 0,0003 kg<br />

B m = 51,91 kg e = 0,01 kg<br />

C m = 52,00 kg e = 0,02 kg<br />

D m = 51,91 kg e = 0,04 kg<br />

La risposta esatta è D. Le due masse vanno sommate, e questo credo sia ovvio, Anche gli errori devono essere sommati perché in<br />

una somma algebrica si devono sempre ad<strong>di</strong>zionare gli errori assoluti<br />

Con uno strumento avente sensibilità 0,01 m, viene misurata più volte la lunghezza <strong>di</strong> un cavo elettrico, ottenendo i seguenti<br />

risultati: 40,00 m, 39,99 m, 39,98 m, 40,01 m, 39,97 m. Esprimi in modo corretto il risultato <strong>della</strong> misura.<br />

Il risultato <strong>della</strong> misura è dato dalla me<strong>di</strong>a <strong>dei</strong> valori e dall’errore <strong>della</strong> me<strong>di</strong>a.<br />

Per calcolare la me<strong>di</strong>a occorreva sommare i valori e <strong>di</strong>videre per 5, per calcolare l’errore si doveva utilizzare la formula <strong>della</strong><br />

semi<strong>di</strong>spersione (più imme<strong>di</strong>ata e semplice) oppure quella <strong>della</strong> deviazione standard.<br />

In ogni caso, però andava in<strong>di</strong>cata l’unità <strong>di</strong> misura. Il risultato finale è 39,99 m ± 0,02 m<br />

Un nuotatore <strong>di</strong> livello internazionale si allena per 8 anni, nuotando in me<strong>di</strong>a ogni giorno 10 km. Supponi che <strong>con</strong> una bracciata<br />

avanzi <strong>di</strong> 2,3 m. Esprimi in notazione esponenziale <strong>con</strong> due cifre decimali il numero <strong>di</strong> bracciate che ha effettuato.<br />

8 anni corrispondono a 8 * 365 giorni cioè 2920 giorni<br />

Se ogni giorno nuoto 10 km nuoto in totale 10 * 2920 km = 29200 km = 29200000 m<br />

Il numero <strong>di</strong> bracciate è 29200000 : 2,3 = 12695652,17 che in notazione esponenziale <strong>con</strong> due cifre decimali <strong>di</strong>venta 1,27 * 10 7


Considera le seguenti parole chiave, collegale se<strong>con</strong>do un senso logico e costruisci un percorso da esporre oralmente:<br />

FONDAMENTALI, SISTEMA INTERNAZIONALE, CARATTERISTICA, SCALARI<br />

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Spiega la <strong>di</strong>fferenza tra accuratezza e precisione <strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> misure<br />

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Un tuo amico ti <strong>di</strong>ce “Il monte Resegone è alto esattamente 1848 metri”. Come puoi obiettare a tale affermazione ?<br />

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VERIFICA DI FISICA – 17 novembre 2012 – NOME E COGNOME______________________________________<br />

LE RISPOSTE AI TEST VANNO MOTIVATE (a fianco <strong>della</strong> risposta, <strong>con</strong> calcoli o <strong>con</strong> la definizione o <strong>con</strong> breve<br />

spiegazione del ragionamento)<br />

Nel pianeta <strong>di</strong> Papalla, per misurare gli intervalli <strong>di</strong> tempo i fisici usano un fenomeno perio<strong>di</strong>co che ha durata doppia <strong>di</strong> quello usato<br />

dai fisici sulla Terra. Espresso in se<strong>con</strong><strong>di</strong> papalliani sp il record del mondo <strong>dei</strong> 110 m ostacoli <strong>di</strong> 12,88 s è:<br />

A 12,88 sp<br />

B 25,76 sp<br />

C 6,44 sp<br />

D non si può stabilire.<br />

La risposta esatta è C. Se su Papalla ogni se<strong>con</strong>do dura il doppio <strong>di</strong> quello <strong>della</strong> Terra, la durata <strong>di</strong> un fenomeno su Papalla è la<br />

metà <strong>della</strong> durata sulla Terra<br />

Un recipiente <strong>con</strong>tiene 1 m 3 <strong>di</strong> aranciata. Quante lattine da 330 cm 3 si possono riempire <strong>con</strong> il suo <strong>con</strong>tenuto?<br />

A 30300<br />

B 3030<br />

C 303<br />

D 30<br />

La risposta esatta è B. Occorre trasformare i m 3 in cm 3 e poi eseguire la <strong>di</strong>visione.<br />

Utilizzando due bilance <strong>di</strong>verse, sono misurate la massa <strong>di</strong> un sacco <strong>di</strong> farina e la massa <strong>di</strong> un cucchiaio <strong>di</strong> zucchero. Le due<br />

misure sono rispettivamente (50,03 ± 0,01) kg e (18,15 ± 0,01) g. Quale delle due misure ha l’incertezza più grande?<br />

A Quella <strong>della</strong> farina.<br />

B Quella dello zucchero.<br />

C Hanno la stessa incertezza.<br />

D Non si possono <strong>con</strong>frontare perché sono espresse in unità <strong>di</strong> misura <strong>di</strong>verse.<br />

La risposta esatta è B. Si poteva fare il calcolo oppure osservare che “proporzionalmente” sbagliare <strong>di</strong> 0,01 su una grandezza <strong>di</strong><br />

18,15 ha incidenza maggiore rispetto a sbagliare <strong>di</strong> 0,01 su 50,03<br />

Quale delle misure del quesito precedente è affetta dall’errore relativo minore?<br />

A Quella <strong>della</strong> farina.<br />

B Quella dello zucchero.<br />

C Hanno lo stesso errore relativo.<br />

D Non si possono <strong>con</strong>frontare perché sono espresse in unità <strong>di</strong> misura <strong>di</strong>verse.<br />

La risposta esatta è A. Si calcoli l’errore relativo.<br />

Per calcolare l’errore relativo <strong>di</strong> una misura bisogna <strong>con</strong>oscere:<br />

A solo l’errore massimo <strong>della</strong> misura.<br />

B solo il valor me<strong>di</strong>o <strong>della</strong> misura.<br />

C sia l’errore massimo sia il valor me<strong>di</strong>o <strong>della</strong> misura.<br />

D non si può calcolare se non è nota la natura dello strumento utilizzato nella misura.<br />

La risposta esatta è C. Si ricor<strong>di</strong> la definizione <strong>di</strong> errore relativo.<br />

In una impastatrice sono messi (55,32 ± 0,02) kg <strong>di</strong> farina e (6,45 ± 0,01) kg <strong>di</strong> acqua. Il valore più plausibile m <strong>della</strong> massa<br />

dell’impasto e l’incertezza e <strong>di</strong> tale valore sono:<br />

A m = 61,77 kg e = 0,03 kg<br />

B m = 62,00 kg e = 0,02 kg<br />

C m = 61,77 kg e = 0,01 kg<br />

D m = 61,77 kg e = 0,0002 kg<br />

La risposta esatta è A. Le due masse vanno sommate, e questo credo sia ovvio, Anche gli errori devono essere sommati perché in<br />

una somma algebrica si devono sempre ad<strong>di</strong>zionare gli errori assoluti<br />

Con uno strumento avente sensibilità 0,01 m, viene misurata più volte la lunghezza <strong>di</strong> una rotaia ferroviaria, ottenendo i seguenti<br />

risultati: 89,98 m, 89,99 m, 90,01 m, 89,97 m, 90,00 m. Esprimi in modo corretto il risultato <strong>della</strong> misura.<br />

Il risultato <strong>della</strong> misura è dato dalla me<strong>di</strong>a <strong>dei</strong> valori e dall’errore <strong>della</strong> me<strong>di</strong>a.<br />

Per calcolare la me<strong>di</strong>a occorreva sommare i valori e <strong>di</strong>videre per 5, per calcolare l’errore si doveva utilizzare la formula <strong>della</strong><br />

semi<strong>di</strong>spersione (più imme<strong>di</strong>ata e semplice) oppure quella <strong>della</strong> deviazione standard.<br />

In ogni caso, però andava in<strong>di</strong>cata l’unità <strong>di</strong> misura. Il risultato finale è 89,99 m ± 0,02 m<br />

Un fon<strong>di</strong>sta <strong>di</strong> livello internazionale si allena per 10 anni, percorrendo in me<strong>di</strong>a ogni giorno 20 km. Supponi che <strong>con</strong> una falcata<br />

avanzi <strong>di</strong> 2,1 m. Esprimi in notazione esponenziale <strong>con</strong> due cifre decimali il numero <strong>di</strong> falcate che ha effettuato.<br />

10 anni corrispondono a 10 * 365 giorni cioè 3650 giorni<br />

Se ogni giorno percorro 10 km, percorro in totale 10 km * 3650 = 36500 km = 36500000 m<br />

Il numero <strong>di</strong> falcate è 36500000 : 2,1 cioè 17380952,38 che in notazione esponenziale <strong>con</strong> due cifre decimali <strong>di</strong>venta 1,74 * 10 7


Considera le seguenti parole chiave, collegale se<strong>con</strong>do un senso logico e costruisci un percorso da esporre oralmente:<br />

FONDAMENTALI, SISTEMA INTERNAZIONALE, CARATTERISTICA, SCALARI<br />

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Spiega la <strong>di</strong>fferenza tra accuratezza e precisione <strong>di</strong> una serie <strong>di</strong> misure<br />

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Un tuo amico ti <strong>di</strong>ce “Il monte Resegone è alto esattamente 1848 metri”. Come puoi obiettare a tale affermazione ?<br />

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