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Esercitazioni di Fisica A – A.A. 2002 –2003 Lavoro & Energia ________________________________________________________________________________ 1 Esercizio 1 Un corpo di massa m = 1kg inizialmente fermo è sottoposto ad una forza che ha direzione e verso costanti e modulo variabile linearmente nel tempo secondo la legge ( ) tktF = , con 3k = N/s. Calcolare la velocità v del corpo all’istante 10t1 = s ed il lavoro compiuto dalla forza nell’intervallo di tempo ( )1t,0 . [ ( ) ( ) 150m2tkt 2 11 ==v m/s ; ( ) 11250m8tk 4 1 2L == J ] Esercizio 2 Un ciclista percorre una pista circolare di raggio 20R = m alla velocità costante hkm400 =v ; l’attrito fra le ruote e l’asfalto può essere approssimato come un attrito radente con coefficiente 1.0d =µ . Sapendo che la massa del ciclista è kg65mC = e quella della bicicletta vale kg25mB = , calcolare il lavoro L compiuto dal ciclista per compiere un giro della pista e la potenza P sviluppata. [ ( ) ( ) kJ1.11gmm R
2 giro1 BCdL ≅+= ; ( ) W981gmm P 0BCd ≅+= v ] Esercizio 3 Un blocco di massa m scivola lungo un piano inclinato di un angolo θ rispetto all’orizzontale e di altezza complessiva h; il coefficiente di attrito dinamico tra la massa ed il piano è dµ . Calcolare il lavoro compiuto dalla forza peso Lf.peso e il lavoro Ltot compiuto da tutte le forze in funzione dell’angolo θ . [ hgmpeso.fL = ; ( )θ−= cot 1hgm dtotL ] Esercizio 4 Un cavallo di massa 100mC = kg tira una slitta di massa 60mS = kg su per una collina con una pendenza °= 15α ; in un intervallo di tempo 5t =Δ s il cavallo accelera la slitta, in modo uniforme, velocità iniziale 50 =v km/h alla velocità 201 =v km/h. Calcolare la potenza massima Pmax sviluppata dal cavallo, trascurando gli attriti. [ ( )( ) 2995singtvmmP 1SCmax ≅α+ΔΔ+= v W ] Esercizio 5 Una locomotiva di…