Scheda di esercizi di Lavoro ed energia con soluzioni

Un paranco solleva un carico di 400 kg a velocità costante per un’altezza di 30 m in 12 s. Trova la potenza media P che fornisce al carico, in kW.

Una palla di 2 kg viene lasciata cadere da ferma da un’altezza di 2 m. Trascura la resistenza dell’aria. Trova la sua energia cinetica E_k subito prima che tocchi terra.

Una pallina di 0,2 kg è appesa a un filo leggero di lunghezza 0,8 m. Viene spostata lateralmente finché il filo forma 20° con la verticale e lasciata da ferma. Trova la tensione T nel filo quando la pallina passa per il punto più basso.

Un blocco di 2 kg scivola per 20 m lungo un pendio inclinato di 25° sull’orizzontale, con un coefficiente di attrito dinamico di 0,1. Trova il lavoro W_f compiuto contro l’attrito.

Una molla di rigidezza 2000 N/m alla base di un pendio di 15° viene compressa di 8 cm contro un blocco di 2 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.)

Un blocco di 5 kg viene lasciato da fermo all’altezza 1,5 m su una rampa liscia. In fondo attraversa una striscia orizzontale ruvida lunga 5 m (μ = 0,15) e poi arriva contro una molla (k = 1500 N/m) su una superficie liscia. Trova la compressione massima x della molla.