Esempiu di dumande d'elasticità

21 Esempi di Dumande d'Elasticità

Aumentu di lunghezza

1. Una canna omogenea di lunghezza L, quandu hè tirata cù una forza F, aumenta in lunghezza di ∆L.

Cusì chì l'aumentu di lunghezza diventa 4 ΔL, a magnitudine di a forza di trazione hè...

A. 1/4 F

B. 1/2 F

C. 2 F

D. 4 F

E. 16 F

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Forza di trazione 1 (F ₁ ) = F

Aumentu di lunghezza 1 (∆L ₁ ) = ∆L

Aumentu di lunghezza 2 (∆L ₂ ) = 4 ∆L

Quistione: Forza di trazione 2 (F ₂ )

Risposta:

Formula di a lege di Hooke:

k = F / ΔL

Descrizzione: k = custante elastica, F = forza di trazione, ΔL = aumentu di lunghezza

E barre aduprate sò listesse in modu chì a costante elastica (k) sia a listessa.

k1 = _k2​

F ₁ / ∆L ₁ = F ₂ / ∆L ₂

F / ΔL = F² _/ 4ΔL

F / 1 = F ₂ / 4

F = F² _/ 4

F2 = _4F

A risposta curretta hè D.

2. Trè molle identiche, ognuna cù una custante di molla di 200 N/m, sò disposte cum'è mostratu in a figura. Quandu si dà un caricu di 100 grammi (accelerazione gravitazionale g = 10 m/s), l'aumentu di lunghezza di u gruppu di molle hè...

A. x = 0,50 cm

B. x = 0,75 cm

C. x = 0,85 cm

D. x = 1,00 cm

E. x = 1,50 cm

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Massa di carica (m) = 100 grammi = 0,1 kg

k1 = k2 ₌ k3 _{= 200} N/m

w = mg = (0,1 kg)(10 m/s² ⁾ = 1 kg m/s² ⁼ 1 Newton

Dumandatu : Aumentu di a lunghezza tutale di a molla ?

Risposta :

Determinazione di a costante di a molla di rimpiazzamentu

Primavera 2 (k₂) è a molla 3 (k₃) disposti in parallelu. A custante di a molla equivalente hè:

k _p = k ₂ + k ₃ = 200 + 200 = 400 Nm ⁻¹

A molla 1 (k1 ₎ è a molla di rimpiazzamentu parallela (kP ₎ sò disposte in serie. A custante di a molla di rimpiazzamentu hè:

1/k _s = 1/k _p + 1/k ₁ = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400

k _s = 400/3 Nm ⁻¹

A costante di molla equivalente per a disposizione di molla in serie-parallela hè 400/3 Nm ^-1

Determinazione di l'aumentu di a lunghezza di a molla

Formula di a lege di Hooke:

= F / k = w / k

L'aumentu di a lunghezza di a molla hè:

= w / k

= 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0,0075 metri = 0,75 cm

A risposta curretta hè B.

Custante di primavera

3. In un esperimentu nantu à l'elasticità di una molla, i dati sò stati ottenuti cum'è mostratu in a tabella sottu. Si pò cunclude chì u valore di a costante di a molla hè….

A. 1.002 N/m

B. 1.201 N/m

C. 1.225 N/m

D. 1.245 N/m

E. 1.250 N/m

Discussione

Formula di a lege di Hooke:

k = F / Δx

Custante di primavera:

k = 0,98/0,0008 = 1,96/0,0016 = 2,94/0,0024 = 3,92/0,0032 = 1.225 N/m

A risposta curretta hè C.

4. Trè molle sò disposte cum'è mostratu in a figura seguente. Sè e custanti di a molla k1 ₌ k2 ₌ 3 Nm ⁻¹ è k3 ⁼ 6 Nm ⁻¹ , a custante di a molla hè…..

A. 1 Nm^-1

B. 3 Nm ⁻¹

C. 7,5 Nm ⁻¹

D. 12 Nm ⁻¹

E. 15 Nm ⁻¹

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Custante di a molla 1 (k ₁ ) = custante di a molla 2 (k ₂ ) = 3 Nm ⁻¹

Custante di a molla 3 (k ₃ ) = 6 Nm ⁻¹

Dumandatu: custante di a molla (k)

Risposta:

A molla 1 (k1 ₎ è a molla 2 (k2 ₎ sò disposte in parallelu. A custante di a molla equivalente hè:

k _p = k ₁ + k ₂ = 3 + 3 = 6 Nm ⁻¹

A molla di rimpiazzamentu parallela (kP ₎ è a molla 3 (k3 ₎ sò disposte in serie. A costante di a molla di rimpiazzamentu hè:

1/k _s = 1/k _p + 1/k ₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

k _s = 6/2 = 3 Nm ⁻¹

A custante di molla equivalente per a disposizione di molla in serie-parallela sopra hè 3 Nm ⁻¹

A risposta curretta hè B.

5. Una molla cù una lunghezza L hè tirata da un caricu w successivamente è i dati ottenuti sò cum'è in a seguente tabella. Basatu annantu à i dati di a tabella, si pò cunclude chì a magnitudine di a custante di a molla hè….

A. 300 Nm^-1

B. 500 Nm ^-1

C. 600 Nm ^-1

D. 800 Nm ^-1

E. 1000 Nm ^-1

Discussione

Formula di a lege di Hooke:

k = F /

Custante di primavera:

k = 10/0,02 = 20/0,04 = 30/0,06 = 40/0,08 = 500 Nm ^-1

A risposta curretta hè B.

6. I dati in a seguente tavula sperimentale sò i risultati di un esperimentu ligatu à l'elasticità di l'uggetti. In l'esperimentu, u materiale di gomma utilizatu era una camera d'aria di motocicletta. (g = 10 m/s ² ). Basatu annantu à a tavula sopra, si pò cunclude chì u materiale di gomma hà una custante elastica di….

A. 122 N/m

B. 96 N/m

C. 69 N/m

D. 56 N/m

E. 40 N/m

Discussione

Formula di a lege di Hooke :

k = F / = w / = mg /

Descrizzione: k = custante di elasticità, w = gravità, m = massa, g = accelerazione dovuta à a gravità, = aumentu di a lunghezza di a gomma

Custante di primavera:

k = 2/0,05 = 4/0,1 = 6/0,15 = 8/0,20 = 10/0,25 = 40 N/m

A risposta curretta hè E.

7. Trè molle sò disposte cum'è mostratu in a figura seguente. Sè a custante di a molla K1 ₌ 4K, allora u valore di a custante di dispusizione di a molla hè ….

A. 3/4K

B. 3K/4

C. 4K/3

D. 3K

E. 4K

Discussione

Dui molle disposte in parallelu. A custante di molla equivalente di e duie molle disposte in parallelu hè:

k _p = K + K = 2K

Dui molle sò disposte in serie. A custante di molla equivalente di e duie molle disposte in serie hè:

1/k _s = 1/k _p + 1/K ₁ = 1/2K + 1/4K = 2/4K + 1/4K = 3/4K

k _s = 4K/3

A custante di molla equivalente per a disposizione di molla sopra hè 4K/3

A risposta curretta hè C.

8. Una banda di gomma cù una lunghezza L hè appesa cù un pesu in modu tale chì i dati ottenuti sò cum'è in a tabella. Basatu annantu à a tabella, si pò cunclude chì a dimensione di a custante di a molla hè….

A. 250 Nm^-1

B. 360 Nm ^—1

C. 400 Nm ^—1

D. 450 Nm ^—1

E. 480 Nm ^—1

Discussione

Formula di a lege di Hooke:

k = F /

Custante di primavera:

k = 2/0,0050 = 3/0,0075 = 4/0,01 = 400 Nm ^-1

A risposta curretta hè C.

9. Osservate i dati sperimentali di cinque tipi di pneumatici A, B, C, D è E chì sò tirati cù una forza F in modu chì a so lunghezza aumenti. U pneumaticu cù a più chjuca costante di elasticità hè…

Discussione

Formula di a lege di Hooke:

k = F / Δx

Descrizzione: k = custante elastica, F = forza, Δx = aumentu di lunghezza di a gomma

Custante di elasticità di a gomma:

k _A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m

k _B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m

k _C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m

k _D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m

k _E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m

A risposta curretta hè E.

10. Da l'esperimentu per determinà l'elasticità di a gomma aduprendu a gomma di i pneumatici, i dati ottenuti sò cum'è in a seguente tabella. Si pò cunclude chì u valore costante u più grande hè l'esperimentu….

Discussione

Formula di a lege di Hooke:

k = F / Δx

Custante di primavera:

kA = 7/0,035 = 200 _Nm ^-1

kB = 8/0,025 = 320 _Nm ^-1

kC = 6/0,020 = 300 _Nm ^-1

kD = 9/0,045 = 200 _Nm ^-1

k _E = 10/0,033 = 303 Nm ^-1

A più grande costante elastica hè 320 Nm ^-1.

A risposta curretta hè B.

11. U graficu quì sottu mostra a relazione trà u cambiamentu di carica (ΔF) è l'aumentu di lunghezza (ΔX), u graficu chì mostra u valore u più chjucu di a costante elastica...

Discussione

Formula di a lege di Hooke

k = F / Δx

infurmazione:

Δx = aumentu di lunghezza, F = forza, k = costante elastica

Custante di elasticità

k _A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125

k _B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7

k _C = F / Δx = 6 / 6 = 1

k _D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6

k _E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5

A risposta curretta hè A.

12. Fighjate u graficu di a relazione trà a forza (F) è l'aumentu di lunghezza (ΔX) quì sottu! Quale hà a più grande costante elastica?

Discussione

Custante di elasticità

k _A = F / Δx = 50 / 10 = 5

k _B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500

k _C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50

k _D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000

k _E = F / Δx = 500 / 10 = 50

A risposta curretta hè D.

Energia Potenziale di Primavera

13. U graficu (Fx) mostra a relazione trà a forza è l'aumentu di lunghezza di a molla. A magnitudine di l'energia putenziale di a molla basata annantu à u graficu sopra hè...

A. 20 joule

B. 16 joule

C. 3,2 joule

D. 1,6 joule

E. 1,2 joule

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

F = 40 N

x = 0,08 metri

Quistione: Energia putenziale di a molla

Risposta:

Custante di primavera:

k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m

Energia putenziale di a molla:

EP = 1/2 kx ² = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 Joule

A risposta curretta hè A.

14. Una molla riceve un caricu di 2 kg cum'è mostratu in a figura seguente. Sè a molla subisce un aumentu di lunghezza di 5 cm è l'accelerazione dovuta à a gravità hè di 10 ms ^-2 , allora l'energia potenziale elastica di a molla hè...

A. 4,0 J

B. 3,0 J

C. 2,5 J

D. 1,0 J

E. 0,5 J

Hè cunnisciutu chì :

Aumentu di lunghezza (Δx) = 5 cm = 0,05 metri

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ ^s²

Massa di carica (m) = 2 kg

Pesu di carica (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Quistione : Energia putenziale di a gomma?

Hè cunnisciutu chì :

Aumentu di lunghezza (Δx) = 5 cm = 0,05 metri

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ ^s²

Massa di carica (m) = 2 kg

Pesu di carica (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Quistione : Energia putenziale di a gomma?

15. Per stende una molla di 5 cm, ci vole una forza di 20 N. L'energia putenziale di a molla quandu si stende di 10 cm hè…

A. 2 Joule

B. 4 Joule

C. 20 Joule

D. 50 Joule

E. 100 Joule

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

Aumentu di lunghezza (Δx) = 5 cm = 0,05 metri

Forza (F) = 20 Newton

Quistione : Chì ghjè u EP di a molla quandu a molla si stende di 10 cm?

Risposta :

Custante di primavera:

k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m

L'energia putenziale di a molla quandu Δx = 10 cm = 0,1 metri:

EP = ½ k Δx ² = ½ (400)(0,1) ² = (200)(0,01)

EP = 2 Joule

A risposta curretta hè A.

Pesu di carica

16. 

A. 6 N

B. 12 N

C. 30 N

D. 45 N

E. 60 N

Quattru molle identiche, ognuna cù una custante elastica di 800 Nm ⁻¹ , sò disposte in serie è in parallelu (vede a figura). Un caricu suspesu w face chì u sistema di molle sperimenti un aumentu generale di lunghezza di 5 cm. U pesu di u caricu w hè…

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

k1 ₌ k2 = k3 ₌ k4 _{= 800} N m ⁻¹

= 5 cm = 0,05 m

Dumandatu : pesu di a carica (w)?

Risposta :

Determinazione di a costante di a molla di rimpiazzamentu

Primavera 1 (k₁), molla 2 (k₂) è a molla 3 (k₃) disposti in parallelu. A custante di a molla equivalente hè:

k _p = k ₁ + k ₂ + k ₃ = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm ⁻¹

A molla di rimpiazzamentu parallela (kP ₎ è e 4 molle (k4 ₎ sò disposte in serie. A costante di a molla di rimpiazzamentu hè:

1/k _s = 1/k _p + 1/k ₄ = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400

k _s = 2400/4 = 600 Nm ⁻¹

A costante di molla equivalente per a disposizione di molla in serie-parallela sopra hè 600 Nm ^-1

Determinazione di u pesu di a carica

Formula di a lege di Hooke:

F = k o w = k

U pesu di a carica hè:

w = (600 Nm ^-1 )(0,05 m) = 30 Newton

U pesu di a carica hè di 30 Newton.

A risposta curretta hè C.

17. Quattru molle identiche, ognuna cù una custante elastica di 1600 N/m, sò disposte in serie è in parallelu (vede a figura). U caricu suspesu w face chì u sistema di molle sperimenti un aumentu generale di lunghezza di 5 cm. U pesu di u caricu w hè….

A. 60 N

B. 120 N

C. 300 N

D. 450 N

E. 600 N

Discussione

Hè cunnisciutu chì :

k1 ₌ k2 = k3 ₌ k4 _{= 1600} N m ⁻¹

= 5 cm = 0,05 m

Dumandatu : pesu di a carica (w)?

Risposta :

Determinazione di a costante di a molla di rimpiazzamentu

A molla 1 (k1 ₎ , a molla 2 (k2 ₎ è a molla 3 (k3 ₎ sò disposte in parallelu. A custante di a molla equivalente hè:

kP = k1 ₊ k2 ₊ k3 ₌ 1600 + 1600 + 1600 = 4800 _Nm ⁻¹

A molla di rimpiazzamentu parallela (kP ₎ è e 4 molle (k4 ₎ sò disposte in serie. A costante di a molla di rimpiazzamentu hè:

1/k _s = 1/k _p + 1/k ₄ = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800

k _s = 4800/4 = 1200 Nm ⁻¹

A costante di molla equivalente per a disposizione di molla in serie-parallela hè 1200 Nm ^-1

Determinazione di u pesu di a carica

Formula di a lege di Hooke:

F = k o w = k

U pesu di a carica hè:

w = (1200 Nm ^-1 )(0,05 m) = 60 Newton

U pesu di a carica hè di 60 Newton.

A risposta curretta hè A.

Elasticu è Plasticu

18. Fighjate u graficu di a relazione trà a forza ΔF è l'aumentu di lunghezza Δx nantu à una molla quì sottu!

Sicondu u graficu, a molla resterà elastica à una forza di trazione di….

A. Da 0 à 4 N

B. Da 0 à 8 N

C. 0 à 12 N

D. 8 N à 12 N

E. 8 N à 16 N

Discussione

Una molla resterà elastica s'è a lege di Hooke s'applica sempre. Matematicamente, a lege di Hooke hè espressa da a formula:

k = ΔF / Δx

Descrizzione di a formula:

k = custante elastica, ΔF = forza, Δx = lunghezza di a molla

A lege di Hooke dice chì u rapportu trà u cambiamentu di forza (ΔF) è u cambiamentu di lunghezza (Δx) di una molla hè sempre custante. Sè u valore di k cambia, a lege di Hooke ùn s'applica più à a molla è questu indica chì a molla ùn hè più elastica.

Osservate u graficu sopra è capite i calculi seguenti.

k ₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2

k ₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2

k ₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

A custante di a molla (k) hè custante finu à una forza di trazione di 8 Newton. Dunque, a molla resterà elastica à forze di trazione da 0 à 8 Newton.

A risposta curretta hè B.

19. U graficu seguente mostra a relazione trà l'aumentu di lunghezza Δx è a forza ΔF di una gomma chì hè tirata cù una forza. Basatu annantu à u graficu, a gomma cambierà e so proprietà plastiche quandu una forza agisce nantu à a gomma...

A. Da 0 à 2 N

B. Da 0 à 4 N

C. 2 N à 6 N

D. 4 N à 8 N

E. 6 N à 8 N

Discussione

A gomma resterà elastica finchè a custante elastica ferma custante. Sè a custante elastica cumencia à cambià, a gomma cumencia à trasfurmà si da elastica à plastica. Elastica significa chì dopu chì a forza di trazione hè stata rimossa, a gomma torna à a so forma originale. À u cuntrariu, plastica significa chì dopu chì a forza di trazione hè stata rimossa, a gomma ùn torna micca à a so forma originale.

Osservate u graficu sopra è capite i calculi seguenti:

k ₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1

k ₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1

k ₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1

k ₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87

k ₄ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

A gomma cambierà a so plasticità quandu li hè applicata una forza da 6 à 8 Newton. Sè a forza hè più grande di 8 Newton, a gomma si romperà.

20. Fighjate u graficu di a relazione trà a forza ΔF è l'aumentu di lunghezza Δx nantu à una molla quì sottu!
Sicondu u graficu, a molla resterà elastica à una forza di trazione di….

A. Da 0 à 4 N
B. Da 0 à 8 N
C. 0 à 12 N
D. 8 N à 12 N
E. 8 N à 16 N

Discussione
Una molla resterà elastica s'è a lege di Hooke s'applica sempre. Matematicamente, a lege di Hooke hè espressa da a formula:
k = ΔF / Δx
Descrizzione di a formula:
k = custante elastica, ΔF = forza, Δx = lunghezza di a molla

A lege di Hooke dice chì u rapportu trà u cambiamentu di forza (ΔF) è u cambiamentu di lunghezza (Δx) di una molla hè sempre custante. Sè u valore di k cambia, a lege di Hooke ùn s'applica più à a molla è questu indica chì a molla ùn hè più elastica.

Osservate u graficu sopra è capite i calculi seguenti.
k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

A custante di a molla (k) hè custante finu à una forza di trazione di 8 Newton. Dunque, a molla resterà elastica à forze di trazione da 0 à 8 Newton.
A risposta curretta hè B.

21. U graficu seguente mostra a relazione trà l'aumentu di lunghezza Δx è a forza ΔF di una banda di gomma tirata cù una forza. Basatu annantu à u graficu, a gomma cambierà e so proprietà plastiche quandu una forza agisce nantu à ella...

A. Da 0 à 2 N
B. Da 0 à 4 N
C. 2 N à 6 N
D. 4 N à 8 N
E. 6 N à 8 N

Discussione
A gomma resterà elastica finchè a custante elastica ferma custante. Sè a custante elastica cumencia à cambià, a gomma cumencia à trasfurmà si da elastica à plastica. Elastica significa chì dopu chì a forza di trazione hè stata rimossa, a gomma torna à a so forma originale. À u cuntrariu, plastica significa chì dopu chì a forza di trazione hè stata rimossa, a gomma ùn torna micca à a so forma originale.

Osservate u graficu sopra è capite i calculi seguenti:
k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k₅ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

A gomma cambierà a so plasticità quandu li hè applicata una forza da 6 à 8 Newton. Sè a forza hè più grande di 8 Newton, a gomma si romperà.

A risposta curretta hè E.

Custante di elasticità

22. Osservate i dati sperimentali di cinque tipi di pneumatici A, B, C, D è E chì sò tirati cù una forza F in modu chì a so lunghezza aumenti. U pneumaticu cù a più chjuca costante di elasticità hè…
Discussione

Formula di a lege di Hooke :
k = F / Δx
Descrizzione: k = custante di elasticità, F = gaya, Δx = aumentu di a lunghezza di a gomma
Custante di elasticità di a gomma:
k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m
k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
A risposta curretta hè E.

23. Da l'esperimentu per determinà l'elasticità di a gomma aduprendu a gomma di i pneumatici, i dati ottenuti sò cum'è in a seguente tabella. Si pò cunclude chì u valore costante u più grande hè l'esperimentu….
Discussione
Formula di a lege di Hooke:
k = F / Δx
Custante di primavera:
k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1
k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1
k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1
k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1
k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1
A più grande costante elastica hè 320 Nm^-1.
A risposta curretta hè B.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale