Scheda di esercizi di Lavoro ed energia con soluzioni

Una palla di 4 kg viene lasciata cadere da ferma da un’altezza di 47 m. Trascura la resistenza dell’aria. Trova la sua energia cinetica E_k subito prima che tocchi terra.

Una pallina è appesa a un filo leggero di lunghezza 0,8 m. Viene spostata lateralmente finché il filo forma 90° con la verticale e lasciata da ferma. Trascurando la resistenza dell’aria, trova la sua velocità v nel punto più basso.

Un blocco scivola da fermo lungo un pendio inclinato di 25° sull’orizzontale. Il coefficiente di attrito dinamico è 0,25. Trova la sua velocità v dopo aver percorso 10 m lungo il pendio.

Un blocco di 1 kg scivola per 13 m lungo un pendio inclinato di 40° sull’orizzontale, con un coefficiente di attrito dinamico di 0,35. Trova il lavoro W_f compiuto contro l’attrito.

Un blocco di 5 kg viene lasciato da fermo all’altezza 2 m su una rampa liscia. In fondo attraversa una striscia orizzontale ruvida lunga 1,5 m (μ = 0,2) e poi arriva contro una molla (k = 500 N/m) su una superficie liscia. Trova la compressione massima x della molla.

Un carrello di 0,5 kg viene lasciato da fermo a un’altezza di 22,5 m su una pista liscia che porta a un giro della morte verticale di raggio 5 m. Trova la forza normale N che la pista esercita sul carrello nel punto più alto del giro.