In questa pagina si riportano 15 quiz svolti di Fisica (risolti quando possibile con metodi veloci) presenti, negli ultimi anni, nei test di ammissione ufficiali alle Facoltà di Professioni Sanitarie in diversi atenei d'Italia.
Quiz n. 1
Traccia: Una resistenza percorsa da una corrente I = 2 A dissipa per effetto Joule una potenza P = 28 W. Determinare il valore della tensione ai capi della resistenza. [risposte: a) 28 V; b) 7 V; c) 14 V; d) non è possibile rispondere perchè non si conosce il valore della resistenza; e) 56 V]
Risoluzione: la relazione che intercorre tra la potenza e l'intensità di corrente è la seguente:
E' possibile quindi calcolare il valore della tensione ai capi della resistenza dalla formula inversa:
↓
V = 28/2
↓
V = 14 V
La risposta corretta è, quindi, la c).
Quiz n. 2
Traccia: Si consideri un pattinatore che sta pattinando su una pista perfettamente orizzontale. Il lavoro compiuto dalla forza peso sarà: [risposte: a) minore di 0; b) pari a 9,81 J; c) maggiore di zero; d) indeterminato; e) nullo]
Risoluzione: il lavoro (L) compiuto da una forza (F) per far compiere ad un corpo di massa m un certo spostamento (s) è dato dalla formula:
dove "a" è l'angolo che la retta di azione della forza "F" forma con la direzione dello spostamento.
Poichè la forza peso (Fp = m•g) è sempre diretta verticalmente verso il basso, mentre il pattinatore si sta muovendo sulla pista in direzione perfettamente orizzontale, si ha che forza e spostamento sono perpendicolari tra loro e quindi formano un angolo a = 90°.
Il lavoro compiuto dalla forza peso è pertanto:
↓
L = m•g•s•cos(90°)
↓
L = m•g•s•0
↓
L = 0
La risposta corretta è, quindi, la e).
Quiz n. 3
Traccia: L 'unità di misura dell'intensità di corrente è: [risposte: a) C•s; b) C; c) C/(m^2); d) C/m; e) C/s]
Risoluzione: l'intensità di corrente è una grandezza fisica scalare che misura la quantità di carica elettrica che attraversa la sezione di un conduttore nell'unità di tempo.
La formula che consente di ricavare l'intensità di corrente è:
dove "Q" è la quantità di carica elettrica e "t" è il tempo.
L'unità di misura dell'intensità di corrente nel S.I. è l'ampére, data dal rapporto tra il Coulomb (unità di misura della carica elettrica) e il secondo (unità di misura del tempo).
Si ha quindi:
La risposta corretta è, pertanto, la e).
Quiz n. 4
Traccia: Sapendo che la velocità del suono nell'aria è 340 m/s, se un osservatore ode un suono dopo 20 s che è stato emesso, a che distanza si trova l'osservatore dalla sorgente del suono? [risposte: a) 6,8 m; b) 6,8 km; c) 68 km; d) 68 m; e) 680 m]
Risoluzione: la relazione che, in fisica, permette di collegare tra loro velocità (v), spazio (s) e tempo (t) è la seguente:
Tramite la formula inversa è possibile ricavare la distanza incognita:
↓
s = 340•20
↓
s = 6800 m = 6,8 km
La risposta corretta è, pertanto, la b).
Quiz n. 5
Traccia: A quanti gradi Fahreneit corrispondono -60 °C? [risposte: a) -52 °F; b) -90 °F; c) -76 °F; d) -48 °F; e) -71 °F]
Risoluzione: la relazione che, in fisica, permette di trasformare i gradi Celsius (°C) in gradi Fahrenheit (°F) è la seguente:
Nel caso in esame si ha quindi:
↓
°F = -108 + 32
°F = -76 °F
La risposta corretta è, quindi, la c).
Quiz n. 6
Traccia: Un cavallo esercita una forza pari a 500 N per spostare di 10 m la carrozza alla quale è attaccato; qual è il lavoro compiuto dal cavallo? [risposte: a) 50 J; b) 0,2 J; c) 5000 J; d) 50 N; e) 500 N]
Risoluzione: il lavoro (L) compiuto da una forza (F) per far compiere ad un corpo di massa m uno spostamento (s) parallelo alla forza applicata è dato da:
↓
L = 500 N • 10 m
↓
L = 5000 J
La risposta corretta è, quindi, la c).
Quiz n. 7
Traccia: Un gas perfetto alla temperatura di –173 °C è contenuto, alla pressione di 1 atm, in un recipiente di volume pari a 2 m^3. Se il volume del recipiente si dimezza e se la pressione del gas diventa pari a 4 atm, quale sarà la sua temperatura finale? [risposte: a) la temperatura rimane costante; b) 200 K; c) 519 °C; d) 27 °C; e) 73 °C]
Risoluzione: per il gas perfetto in esame deve valere l'equazione di stato sia nello stato iniziale che nello stato finale.
Nello stato finale si ha:
dove "n" è il numero di moli e "R" è la costante universale dei gas.
Per ricavare la temperatura finale, si utilizza la formula inversa:
Nella relazione appena scritta p2 e V2 sono noti; per ricavare il prodotto (n•R), si può applicare l'equazione di stato dei gas perfetti anche nello stato iniziale:
↓
n•R = (p1•V1) / T1
↓
n•R = (1•10^5 [Pa] • [2 m^3]) / 100 [K]
↓
n•R = 2000 [(Pa • m^3) / K]
Si può quindi ricavare la temperatura finale:
↓
T2 = (4•10^5 [Pa] • 1 [m^3]) / 2000 [(Pa • m^3) / K]
↓
T2 = 200 [K]
La risposta corretta è, quindi, la b).
Quiz n. 8
Traccia: Una nave sta lasciando il molo alla velocità di 3 m/s. Un passeggero a bordo corre verso la poppa della nave alla velocità di 5 m/s. Il modulo della velocità risultante dell’uomo è: [risposte: a) 5 m/s; b) 4 m/s; c) 0 m/s; d) 2 m/s; e) 8 m/s]
Risoluzione: la velocità risultante incognita dell'uomo corrisponde alla velocità assoluta, ovvero alla velocità relativa al sistema di riferimento fisso (quello della Terra).
La velocità assoluta è data dalla somma vettoriale della velocità di trascinamento (velocità relativa ad un sistema di riferimento solidale alla nave) e della velocità relativa (velocità dell'uomo rispetto al sistema di riferimento solidale alla nave).
Poichè l'uomo si muove verso la parte posteriore della nave, la sua velocità relativa (vr) è opposta in verso alla velocità di trascinamento (vt) della nave e, quindi, il modulo della velocità assoluta (va) è dato dalla differenza dei moduli delle due velocità:
↓
va = (5 - 3) m/s
↓
va = 2 m/s
La risposta corretta è, quindi, la d).
Quiz n. 9
Traccia: A una resistenza R = 1 ohm viene applicata una tensione V1 = 6 V. Se si raddoppia il valore della resistenza, per mantenere costante la corrente che circola nel componente è necessario applicare una nuova tensione V2 pari a: [risposte: a) 12 V; b) ancora 6 V; c) 3 V; d) 24 V; e) 2 V]
Risoluzione: dalla legge di Ohm si sa che tensione e resistenza sono direttamente proporzionali; infatti si ha:
Ciò significa che se raddoppia il valore della resistenza, raddoppia anche il valore della tensione:
La risposta corretta è, quindi, la a).
Quiz n. 10
Traccia: Se in un circuito chiuso costituito da una batteria, una resistenza e un conduttore, la corrente è uguale a 2 A e la resistenza totale è uguale a 10 ohm, la potenza dissipata dalla resistenza è: [risposte: a) 4 W; b) 20 W; c) 200 W; d) 5 W; e) 40 W]
Risoluzione: la potenza dissipata (P) è data dal prodotto della resistenza (R) per il quadrato dell'intensità di corrente elettrica (I):
↓
P = 10•(2^2) W
↓
P = 40 W
La risposta corretta è, quindi, la e).
Quiz n. 11
Traccia: Un corpo ha una certa massa M. Se viene portato sulla Luna, la sua massa: [risposte: a) si annulla; b) non varia; c) diminuisce; d) aumenta; e) dipende dalla densità dell'atmosfera lunare]
Risoluzione: la massa è la quantità di materia contenuta in un corpo ed è quindi una proprietà intrinseca del corpo stesso che rimane costante in qualunque luogo dell'Universo.
La grandezza fisica che cambia da luogo a luogo è invece il peso che indica la forza con cui un corpo è attratto verso il centro della Terra:
dove "g" è l'accelerazione di gravità che cambia in funzione della distanza dal centro della Terra.
E' ovvio, quindi, che andando sulla Luna il peso diminuisce, ma la massa non varia.
La risposta corretta è la b).
Quiz n. 12
Traccia: Posti in parallelo due condensatori di capacità pari a 4 millifarad ciascuno, quanto vale la capacità totale? [risposte: a) 2 millifarad; b) 8 millifarad; c) 6 millifarad; d) 4 millifarad; e) 16 millifarad]
Risoluzione: la capacità totale di due condensatori collegati in parallelo è data dalla somma delle capacità dei singoli condensatori:
↓
Ctot = 4 + 4 = 8 millifarad
La risposta corretta è, quindi, la b).
Quiz n. 13
Traccia: Quanta strada percorre un corpo di massa pari a 10 kg che cade nel vuoto per 2 secondi, partendo da fermo? [risposte: a) circa 20 m; b) circa 50 m; c) circa 10 m; d) circa 100 m; e) circa 20 km]
Risoluzione: il corpo, essendo soggetto solo alla forza di gravità, compie un moto naturalmente accelerato.
Lo spazio percorso è dato dalla formula:
dove "g" è l'accelerazione di gravità e "t" è il tempo di caduta nel vuoto.
Applicando tale formula al caso in esame, si ha:
↓
s = circa 20 m
La risposta corretta è, quindi, la a).
Quiz n. 14
Traccia: Quanto vale l’accelerazione impressa a un corpo di massa 1 g da una forza di 20 N? [risposte: a) 200 m/(s^2); b) 20 m/(s^2); c) 2 m/(s^2); d) 2000 m/(s^2); e) 0,05 m/(s^2)]
Risoluzione: il secondo principio della Dinamica afferma che un corpo su cui agisce una forza (F) subisce un'accelerazione (a) direttamente proporzionale all'intensità della forza e inversamente proporzionale alla massa del corpo (m):
Si ricava quindi la formula inversa:
↓
a = 20 [N] / 0,001 [kg]
↓
a = 2000 [m/(s^2)]
La risposta corretta è, quindi, la d).
Quiz n. 15
Traccia: Il campo elettrico e il campo magnetico sono campi vettoriali: [risposte: a) entrambi conservativi; b) entrambi non conservativi; c) il primo non conservativo, il secondo conservativo; d) le cui linee di campo sono, in entrambi i casi, linee chiuse; e) il primo conservativo, il secondo non conservativo]
Risoluzione: il campo elettrico è conservativo perchè il lavoro compiuto dalle forze del campo per muovere una carica puntiforme in esso immersa dipende solo dalla posizione iniziale e finale dello spostamento e non dal cammino scelto; quindi, se la posizione iniziale e quella finale sono le stesse, il lavoro è uguale a zero.
Il campo magnetico non è conservativo perchè il lavoro non è nullo su un percorso chiuso.
Infatti in un campo magnetico non ha senso definire potenziale magnetico e conseguentemente una differenza di potenziale.
La risposta corretta è, quindi, la e).
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