Scheda di esercizi di Lavoro ed energia con soluzioni

Una palla di 10 kg viene lasciata cadere da ferma da un’altezza di 42 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 0,5 m. Viene spostata lateralmente finché il filo forma 50° con la verticale e lasciata da ferma. Trascurando la resistenza dell’aria, trova la sua velocità v nel punto più basso.

Una pallina di 10 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 lanciatore giocattolo ha una molla verticale di rigidezza 1000 N/m. Una pallina di 0,1 kg viene posata sopra e la molla viene compressa di 10 cm, poi rilasciata. Trascurando la resistenza dell’aria e la massa della molla, trova l’altezza h a cui sale la pallina, misurata dalla sua posizione con la molla compressa.

Un blocco di 3 kg è appoggiato su un tavolo orizzontale scabro (μ = 0,25). Un filo leggero va da esso, passando su una carrucola liscia al bordo del tavolo, a un blocco sospeso di 6 kg. Il sistema viene lasciato da fermo. Trova la velocità v dei blocchi dopo che il blocco sospeso è sceso di 1,5 m.

Un blocco di 2 kg viene lasciato da fermo all’altezza 1 m su una rampa liscia. In fondo attraversa una striscia orizzontale ruvida lunga 3 m (μ = 0,2) e poi arriva contro una molla (k = 1500 N/m) su una superficie liscia. Trova la compressione massima x della molla.