PRIMA LEZIONE DI FISICA DI QUARTA

1. PRIMA LEZIONE DI FISICA DI QUARTA VEDIAMO CHE COSA VI E’ RIMASTO DELLO STUDIO DELLA FISICA DI TERZA………..

2. 1) Il satellite artificiale Elia dice ad Andrea che un satellite artificiale può ruotare a lungo attorno alla Terra se il raggio dell’orbita è sufficientemente grande. Andrea rimane perplesso, ma per quale motivo Elia ha ragione? • Occorre il vuoto per evitare la forza di gravità • La forza frenante dell’atmosfera è piccola • La forza di gravità decresce con l’altezza • La velocità tangenziale del satellite è elevata • Altre cause

3. 2) La palla di Gaia… Gaia lancia una pietra verticalmente verso l’alto e chiede a Giulia: “Com’è diretta la forza che agisce su di essa nel momento in cui, fermandosi, tocca il punto di massima elevazione?” La risposta corretta che dà Giulia è: • In su • In giù • A destra • A sinistra • È assente

4. 3) …e la palla di Viola Se Viola corre a velocità costante e si lascia scivolare di mano una boccia di piombo, in che punto essa toccherà terra? • Sulla verticale del punto dove è scivolata • Nel punto dove si troverà l’atleta • Più avanti dell’atleta • In un punto intermedio tra a. e b.

5. 4) In autobus d’estate…fa caldo… Un finestrino dell’autobus di linea Parma-Fornovo è stato aperto verso il basso da Anna per il gran caldo. Dopo averlo abbassato di un certo tratto, il finestrino si blocca, come si può procedere per aiutare Anna a calarlo interamente verso il basso? • Marianna e Margherita salgono sui sedili vicini al finestrino e lo trascinano per la maniglia verso il basso, erogando 3N di forza ciascuna • Martina e Francesca salgono sui sedili vicini al finestrino e lo spingono a 4 mani verso l’alto, erogando ciascuna una forza uguale contraria alla forza di attrito • Poiché due persone non sono sufficienti, si coinvolge una terza persona, Eleonora, per spingere il finestrino verso il basso e sfruttare anche la forza di gravità • Una persona da sola, Arianna, dà un colpo secco alla maniglia del finestrino nel suo punto più calato e basso, raddrizzandola, poi con uno strattone simultaneo con le due mani abbassa la maniglia

6. 5) Piantare chiodi Francesca sa che per piantare un chiodo nel muro, dovendo fare la giusta pressione, non conviene spingere forte sulla testa del chiodo, ma dare un colpo secco con un martello. Perché? La forza del martello esercita una pressione che è più forte sulla testa del chiodo La forza del martello esercita una pressione che è più forte sulla punta del chiodo La forza del martello esercita una pressione che è più forte nel punto in cui il manico del martello è collegato alla staffa La forza del martello esercita una pressione che è più forte nel punto in cui la mano impugna il martello

7. 6)…due uomini in barca… Andrea e Walter , sono sistemati su due barche in un lago tranquillo a poltrire e a distanza tale che non ci sia modo che Andrea interagisca con Walter. Per far qualcosa di divertente e spiritoso, i due decidono di lanciarsi ripetutamente avanti e indietro una palla pesante. Che cosa succede? • Al primo lancio, la palla raggiunge la barca di Walter che affonda, perché non riesce a prendere la palla con le mani • Ad ogni lancio la palla trasferisce velocità alla barca di Walter mentre quella di Adrea resta immobile • Al primo lancio la palla muove la barca di Andrea trasferendole quantità di moto mentre la barca di Walter resta ferma • Ad ogni lancio la palla trasferisce quantità di moto, ovvero impulso, dalla barca da cui è partita, che arretra, a quella di arrivo, che viene spinta via

8. 7) In viaggio sulla ISS Monica e Veronica hanno visto in un filmato che sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) gli astronauti e tutti gli oggetti di bordo, se non sono ancorati, galleggiano all’interno della navicella. Perché? • L’orbita della stazione ISS è una traiettoria talmente lontana dalla Terra che al suo interno non esiste la forza di gravità • L’orbita della stazione ISS è una traiettoria talmente lontana dalla Terra che al suo interno non esiste la forza peso • L’orbita della stazione ISS è una traiettoria tanto lontana dalla terra che la forza di gravità e la forza peso si equilibrano • L’orbita della stazione ISS è la traiettoria dove la forza di attrazione gravitazionale verso la Terra e la forza centrifuga dovuta alla rotazione intorno alla Terra si equilibrano

9. 8) Raindrops keep falling on my head… Sara ha notato che quando piove e si osservano le gocce cadere in controluce, si vede che cadono praticamente a velocità costante, perché? • Perché le nuvole da cui cade la pioggia sono ferme ad una certa quota rispetto al suolo • Perché ad un certo punto della caduta verso il suolo l’accelerazione di gravità è una costante • Perché ad un certo punto della caduta verso il suolo della goccia d’acqua si eguagliano in modulo, ma hanno verso opposto, la forza di attrazione gravitazionale e la forza di attrito con l’aria. • Perché il moto di caduta della goccia di pioggia è rettilineo uniformemente accelerato

10. 9) Il pendolo del prof. Conforti… La prof. Scalari regala al prof. Conforti, convalescente, un soprammobile costituito da una serie di sfere metalliche appese a due fili connessi a due sostegni di legno posti su una base, libere di oscillare e tutte allineate, a contatto le une con le altre. Mettendo in movimento la prima sferetta, il prof. Conforti crea un urto con la seconda, che crea un urto con la terza e così via in cascata. Perché ciò accade? • Si tratta di un gadget all’interno del quale l’urto della prima sfera è anelastico in cui l’energia non si conserva e si dissipa dalla prima alla seconda sfera e così via alle altre • Si tratta di un gadget in cui il moto delle sfere è tale per cui si conserva la quantità di moto e si perde energia dal primo all’ultimo urto • Si tratta di un gadget all’interno del quale, considerato trascurabile l’attrito con l’aria, le sferette si urtano in maniera elastica tanto da conservare l’energia cinetica posseduta dalla prima sferetta fatta oscillare • Si tratta di un gadget all’interno del quale, considerato trascurabile l’effetto dell’urto della prima sfera sulla seconda, le sferette poi si urtano in maniera anelastica tanto da conservare l’energia potenziale elastica posseduta dalla prima sferetta fatta oscillare

11. 10) La navicella di Gardaland A Gardaland Stevany, Silvia, Maria, Domiziana e Maria Giulia, sono salite su un gioco che è costituito da una navicella che, spostata dalla posizione di equilibrio più bassa (che è quella per consentire ai passeggeri di salire), libera di oscillare, oscilla da una posizione lontano dal suolo a un'altra, senza l’aiuto di alcun motore. Come può essere? • Lasciata cadere dalla posizione più alta possibile dove ha energia potenziale, tale energia potenziale diventa piano piano cinetica di movimento che le consente di salire dalla parte opposta più o meno alla stessa altezza da cui era stata lasciata cadere • Lasciata cadere dalla posizione più alta possibile, trasforma tutta la sua energia cinetica in energia potenziale di movimento, tanto da poter salire da parte opposta alla stessa altezza di quella di partenza • Lasciata cadere dalla posizione più alta possibile, durante la caduta vince la forza di gravità grazie all’energia cinetica e quindi può salire dalla parte opposta fino a raggiungere la stessa altezza da cui era partita • Tutta l’energia cinetica di partenza viene dissipata fino al punto in cui agisce solo la forza di gravità che la spinge dalla parte opposta tanto da raggiungere l’altezza necessaria