9 esempi di domande aziendali
1. Una forza di 20 Newton viene applicata a un blocco finché questo non si sposta di una distanza di 2 metri. Il lavoro compiuto dalla forza F sul blocco è…
Discussione
È conosciuto :
Forza (F) = 20 N
Spostamento (s) = 2 metri
Angolo = 0 (la direzione della forza è la stessa della direzione dello spostamento oppure la direzione della forza coincide con la direzione dello spostamento in modo che l'angolo formato dalla forza e dallo spostamento sia zero)
Chiesto : Sforzo (W)
Jawab :
Nota:
Se la direzione della forza è la stessa della direzione dello spostamento, calcola il lavoro usando la formula W = F s, senza bisogno di aggiungere cos teta.
2. Un oggetto è fermo su una superficie liscia del pavimento. Una forza F = 10 N viene applicata all'oggetto, formando un angolo di 30°.o contro la superficie del pavimento. Se l'oggetto si sposta di 1 metro, quanto lavoro viene compiuto dalla forza F sull'oggetto?
Discussione
È conosciuto :
Forza (F) = 10 Newton
La forza nella direzione dello spostamento (Fx) = F cos 30o = (10)(0,5√3) = 5√3 Newton
Spostamento (s) = 1 metri
Chiesto : sforzo (W) ?
Jawab :
W = Fx s = (5√3)(1) = 5√3 Joule
3. Un oggetto con una massa di 1 kg cade liberamente da un'altezza di 2 metri. Se l'accelerazione di gravità è 10 m/s2, determina il lavoro compiuto dalla forza gravitazionale sull'oggetto!
Discussione
È conosciuto :
Massa dell'oggetto (m) = 1 kg
Altezza (h) = 2 metri
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2
Chiesto Lavoro compiuto dalla forza gravitazionale su un oggetto (W)
Jawab :
La direzione della forza gravitazionale o peso (w) è verticalmente verso il basso, e anche la direzione dello spostamento dell'oggetto (s) è verticalmente verso il basso, in modo che la forza gravitazionale sia nella stessa direzione dello spostamento dell'oggetto.
W = F s = wh = mgh
W = (1)(10)(2) = 20 Joule
4. Una molla è appesa con un carico di massa 1 kg in modo che la molla subisca un aumento di lunghezza di 2 cm. Se l'accelerazione di gravità è 10 m/s2, determinare (a) la costante elastica (b) il lavoro svolto dalla molla sul carico
Discussione
È conosciuto :
Massa (m) = 1 kg
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2
Incremento della lunghezza della molla (x) = 2 cm = 0,02 metri
Chiesto : costante elastica e lavoro svolto dalla forza elastica
Jawab :
(a) Costante della molla
Formula della legge di Hooke :
F = k x.
Invertendo questa formula si può calcolare la costante elastica della molla:
k = F / x = w / x = mg / x
k = (1)(10) / 0,02 = 10 / 0,02
k = 500 Newton/metro
(b) Lavoro svolto dalla forza della molla
W = – ½ kx2
W = – ½ (500)(0,02)2
W = – (250)(0,0004)
W = -0,1 Joule
Il lavoro compiuto dalla forza elastica sul carico è negativo perché la direzione della forza elastica è opposta alla direzione dello spostamento del carico.
5. Una scatola che si trova ancora sulla superficie del pavimento viene accelerata con una forza di 10 N in modo che si sposti di una distanza di 2 metri. Se la forza di spinta è nella stessa direzione dello spostamento della scatola e sulla scatola agisce una forza di attrito cinetico di 2 Newton, allora il lavoro totale compiuto sulla scatola è...
Discussione
È conosciuto :
Forza (F) = 10 Newton
Forza di attrito cinetico (Fk) = 2 Newton
Spostamento (s) = 2 metri
Chiesto : Sforzo totale (Wtotale)
Jawab :
Lavoro compiuto dalla forza (F):
W1 = F s cos 0 = (10)(2)(1) = 20 Joule
Il lavoro svolto dalla forza di attrito cinetico (Fk):
W2 =Fk s = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 Joule
Lo sforzo totale è:
Wtotale =W1 - W2
Wtotale = 20 - 4
Wtotale = 16 Joule
6. Un oggetto con una massa di 5 kg si trova a 10 metri dalla superficie terrestre. L'accelerazione di gravità è di 10 m/s² . La quantità di lavoro necessaria per spostare l'oggetto a un'altezza di 15 metri dalla superficie terrestre è...
A. . 75 Joule
B. . 250 Joule
C. . 500 Joule
D. . 750 Joule
E. 1.250 Joule
Discussione
È noto che:
Massa dell'oggetto (m) = 5 kg
Altezza (h) = 10 metri
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²
Domanda: Sforzo necessario per spostare un oggetto a un'altezza di 15 metri
Risposta :
Lo sforzo necessario per spostare un oggetto è almeno pari alla forza gravitazionale che agisce su di esso.
La formula per il lavoro compiuto dalla forza di gravità:
W = wh = mgh
Descrizione: W = sforzo, w = gravità, h = altezza, m = massa, g = accelerazione gravitazionale
La formula per il lavoro svolto è:
W = wh = mgh = (5 kg)(10 m/s 2 )(10 m) = 500 kg m 2 /s 2 = 500 Joule
La risposta corretta è C.
7. Un oggetto di massa 2 kg si muove su una superficie liscia a una velocità di 2 m/s⁻¹ . Pochi istanti dopo, l'oggetto si muove a una velocità di 5 m/s⁻¹ . Il lavoro compiuto sull'oggetto durante questo intervallo di tempo è…
A. 4 Joule
B. 9 Joule
C. 15 Joule
D. 21 Joule
E. 25 Joule
Discussione
È noto che:
Massa dell'oggetto (m) = 2 kg
Velocità iniziale (v o ) = 2 ms –1
Velocità finale (v t ) = 5 ms –1
Domanda: Il lavoro svolto sull'oggetto durante l'intervallo di tempo
Risposta :
Il teorema lavoro-energia cinetica afferma che il lavoro totale compiuto su un oggetto è uguale alla variazione dell'energia cinetica dell'oggetto. Matematicamente:
W = ΔEK = EK 2 – EK 1 = 1/2 mv t 2 – 1/2 mv o 2 = 1/2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1/2 (2)(5 2 -2 2 ) = (1)(25-4) = 21 Joule
8. Un tavolo con una massa di 10 kg inizialmente poggia su un pavimento liscio, viene spinto per 3 secondi e si muove in linea retta con un'accelerazione di 2 m s⁻² . La quantità di lavoro svolto è…
A. 20 Joule
B. 30 Joule
C. 60 Joule
D. 180 Joule
E. 360 Joule
Discussione
È noto che :
Massa (m) = 10 kg
Velocità iniziale (v o ) = 0 (inizialmente il tavolo è fermo)
Intervallo di tempo (t) = 3 secondi
Accelerazione (a) = 2 m/ s²
Domanda : sforzo (W)?
Risposta :
Innanzitutto, calcola la distanza percorsa utilizzando la formula GLBB:
s = v o t + ½ at 2 = (0)(3) + ½ (2)(3) 2
s = 0 + (1)(9) = 9
Lavoro svolto sul tavolo:
W = F s = (ma)(s) = (10)(2)(9) = 180 Joule
La risposta corretta è D.
9. Un blocco di massa 1,5 kg viene spinto verso l'alto da una forza costante F = 15 N su un piano inclinato, come mostrato in figura. Si assuma che l'accelerazione di gravità (g) sia 10 ms⁻² e che l'attrito tra il blocco e il piano inclinato sia nullo. Il lavoro totale compiuto sul blocco è…
A. 15 J
B. 30 J
C. 35 J
D. 45 J
E. 50 J
Discussione
È noto che :
Massa del blocco (m) = 1,5 kg
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ s²
Peso del blocco (w) = mg = (1,5)(10) = 15 Newton
Forza di spinta (F) = 15 Newton
Domanda : lavoro totale svolto sul blocco (W)?
Risposta :
Sul blocco agiscono due forze: la forza parallela allo spostamento del blocco, ovvero la forza di spinta (F), e il peso del blocco parallelo alla superficie del piano inclinato (w x ).
Il lavoro svolto dalla forza di spinta è:
W 1 = F s = (15 N)(2 m) = 30 N m = 30 Joule
Lavoro svolto dalla gravità wx:
W 2 = w x s = (w sin 30 o )(2 m) = (15 N)(1/2)(2 m) = 15 N m = 15 Joule
Lavoro totale svolto sul blocco:
Energia totale W = W 1 – W 2 = 30 J – 15 J = 15 Joule
La risposta corretta è A.
