Scheda di esercizi di Lavoro ed energia con soluzioni

Una palla di 2,5 kg viene lasciata cadere da ferma da un’altezza di 21 m. Trascura la resistenza dell’aria. Trova la sua velocità v subito prima che tocchi terra.

Una pallina è appesa a un filo leggero di lunghezza 1,2 m. Viene spostata lateralmente finché il filo forma 45° con la verticale e lasciata da ferma. Trascurando la resistenza dell’aria, trova la sua velocità v nel punto più basso.

Un blocco di 2,5 kg scivola per 6 m lungo un pendio inclinato di 20° sull’orizzontale, con un coefficiente di attrito dinamico di 0,25. Trova il lavoro W_f compiuto contro l’attrito.

Un blocco di 10 kg scivola per 4 m lungo un pendio inclinato di 35° sull’orizzontale, con un coefficiente di attrito dinamico di 0,2. Trova il lavoro W_f compiuto contro l’attrito.

Un blocco di 4 kg viene lasciato da fermo all’altezza 3,5 m su una rampa liscia. In fondo attraversa una striscia orizzontale ruvida lunga 4,5 m (μ = 0,25) e poi arriva contro una molla (k = 4000 N/m) su una superficie liscia. Trova la compressione massima x della molla.

Una molla di rigidezza 3000 N/m alla base di un pendio di 35° viene compressa di 12 cm contro un blocco di 5 kg e rilasciata. Il coefficiente di attrito dinamico tra blocco e pendio è 0,1. Quanto risale d il blocco lungo il pendio dal punto di rilascio prima di fermarsi? (Trascura il breve tratto in cui la molla spinge, cioè considera attrito e gravità su tutta la distanza d.)