Scheda di esercizi di Lavoro ed energia con soluzioni

Una palla di 4 kg viene lasciata cadere da ferma da un’altezza di 23 m. Trascura la resistenza dell’aria. Trova la sua velocità v subito prima che tocchi terra.

Un paranco solleva un carico di 200 kg a velocità costante per un’altezza di 18 m in 15 s. Trova la potenza media P che fornisce al carico, in kW.

Una pallina di 0,2 kg è appesa a un filo leggero di lunghezza 0,5 m. Viene spostata lateralmente finché il filo forma 30° con la verticale e lasciata da ferma. Trova la tensione T nel filo quando la pallina passa per il punto più basso.

Un’auto di 1500 kg sale lungo una pendenza di 8° a velocità costante di 54 km/h. La resistenza dell’aria e la resistenza al rotolamento insieme valgono 500 N. Trova la potenza P che le ruote devono fornire, in kW.

Un blocco di 10 kg viene lasciato da fermo all’altezza 2,5 m su una rampa liscia. In fondo attraversa una striscia orizzontale ruvida lunga 2,5 m (μ = 0,15) e poi arriva contro una molla (k = 4000 N/m) su una superficie liscia. Trova la velocità v del blocco quando raggiunge la molla.

Un blocco di 3 kg è appoggiato su un tavolo orizzontale scabro (μ = 0,4). Un filo leggero va da esso, passando su una carrucola liscia al bordo del tavolo, a un blocco sospeso di 3 kg. Il sistema viene lasciato da fermo. Trova la velocità v dei blocchi dopo che il blocco sospeso è sceso di 1,5 m.