USA 2012

Consider a dripping faucet, where the faucet is 10 cm above the sink. The time between drops is such that when one drop hits the sink, one is in the air and another is about to drop. At what height above the sink will the drop in the air be right as a drop hits the sink?

A. Between 0 and 2 cm,
B. Between 2 and 4 cm,
C. Between 4 and 6 cm,
D. Between 6 and 8 cm,
E. Between 8 and 10 cm,

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Droplet Fonte: Testo (PDF) — p.2

Considerate un rubinetto gocciolante, dove il rubinetto è a 10 cm sopra il lavandino. Il tempo tra le gocce è tale che quando Una goccia colpisce il lavandino, una è in aria e un’altra sta per cadere. A che altezza sopra il lavandino la caduta

In aria, come un goccio colpisce il lavandino?
A. Tra 0 e 2 cm,
B. Tra 2 e 4 cm,
C. Tra 4 e 6 cm,
D. Tra 6 e 8 cm,
E. Tra 8 e 10 cm,

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Droplet Fonte: Testo (PDF) — p.2

A cannonball is launched with initial velocity of magnitude $v_{0}$ over a horizontal surface. At what minimum angle $θ_{min}$ above the horizontal should the cannonball be launched so that it rises to a height H which is larger than the horizontal distance R that it will travel when it returns to the ground?

A. $θ_{min} = 7 6^{\circ}$
B. $θ_{min} = 7 2^{\circ}$
C. $θ_{min} = 6 0^{\circ}$
D. $θ_{min} = 4 5^{\circ}$
E. There is no such angle, as R > H for all range problems.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.2

Una palla di cannone viene lanciata con una velocità iniziale di magnitudo $v_{0}$ su una superficie orizzontale. A quale angolo minimo $θ_{min}$ above the horizontal should the cannonball be launched so that it rises to a height H which is larger than the Distanza orizzontale R che percorrerà quando tornerà a terra?

A. $θ_{min} = 7 6^{\circ}$
B. $θ_{min} = 7 2^{\circ}$
C. $θ_{min} = 6 0^{\circ}$
D. $θ_{min} = 4 5^{\circ}$
E. Non esiste un angolo come R > H per tutti i problemi di gamma.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.2

An equilateral triangle is sitting on an inclined plane. Friction is too high for it to slide under any circumstance, but if the plane is sloped enough it can “topple” down the hill. What angle incline is necessary for it to start toppling?

A. 30 degrees
B. 45 degrees
C. 60 degrees
D. It will topple at any angle more than zero
E. It can never topple if it cannot slide

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Free-Body Diagram Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.2

Un triangolo equilaterale si trova su un piano inclinato. La frizione è troppo alta per scivolare in qualsiasi circostanza. Ma se l’aereo è abbastanza inclinato può sbalzarsi giù dalla collina. Qual è l’inclinazione dell’angolo necessaria per iniziare

Che cosa?
A. 30 gradi
B. 45 gradi
C. 60 gradi
D. Si rovescia in qualsiasi angolo superiore a zero
E. Non può mai cadere se non può scivolare

A particle at rest explodes into three particles of equal mass in the absence of external forces. Two particles emerge at a right angle to each other with equal speed v. What is the speed of the third particle?

A. v
B. $2 v$
C. 2v
D. $22 v$
E. The third particle can have a range of different speeds.

Topic: Conservation of Momentum, Newtonian Mechanics Metodi: Conservation of Momentum, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2

Una particella in riposo esplode in tre particelle di massa uguale in assenza di forze esterne. Due particelle emergono a un angolo retto l’uno verso l’altro con velocità uguale v. Qual è la velocità della terza particella?

A. v
B. $2 v$
C. 2v
D. $22 v$
E. La terza particella può avere una gamma di velocità diverse.

A 12 kg block moving east at 4 m/s collides head on with a 6 kg block that is moving west at 2 m/s. The two blocks move together after the collision. What is the loss in kinetic energy in this collision?

A. 36 J
B. 48 J
C. 60 J
D. 72 J
E. 96 J

The following information applies to questions 6 and 7 Two cannons are arranged vertically, with the lower cannon pointing upward (towards the upper cannon) and the upper cannon pointing downward (towards the lower cannon), 200m above the lower cannon. Simultaneously, they both fire. The muzzle velocity of the lower cannon is 25m/s and the muzzle velocity of the upper cannon is 55m/s. 200 meters

Topic: Conservation of Momentum, Conservation of Energy Metodi: Conservation of Momentum, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.2

Un blocco di 12 kg che si muove ad est a 4 m/s si schianta contro un blocco di 6 kg che si muove ad ovest a 2 m/s. - Le due. i blocchi si muovono insieme dopo la collisione. Qual è la perdita di energia cinetica in questa collisione?

A. 36 J
B. 48 J
C. 60 J
D. 72 J
E. 96 J

Le seguenti informazioni si applicano alle domande 6 e 7 Due cannoni sono disposti verticalmente, con il cannone inferiore puntato verso l’alto (verso il cannone superiore) e il cannone inferiore puntato verso l’alto. cannone superiore puntato verso il basso (in direzione del cannone inferiore), 200 metri sopra il cannone inferiore. In questo caso, la Commissione

Entrambi fuoco. La velocità di muffa del cannone inferiore è di 25 m/s e la velocità di muffa del cannone superiore è di 55 m/s. 200 metri

How long after the cannons fire do the projectiles collide?

A. 2.2 s
B. 2.5 s
C. 3.6 s
D. 6.7 s
E. 8.0 s

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quanto tempo dopo il fuoco dei cannoni i proiettili si scontrano?

A. 2.2 s
B. 2.5 s
C. 3.6 s
D. 6.7 s
E. 8.0 s

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.3

How far beneath the top cannon do the projectiles collide?

A. 31 m
B. 67 m
C. 110 m
D. 140 m
E. 170 m

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.3

Quanto sotto il cannone superiore si schiantano i proiettili?

A. 31 m
B. 67 m
C. 110 m
D. 140 m
E. 170 m

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.3

A block of mass $m = 3.0 kg$ is moving on a horizontal surface towards a massless spring with spring constant $k = 80.0 N/m$ . The coefficient of kinetic friction between the block and the surface is $μ_{k} = 0.50$ . The block has a speed of 2.0 m/s when it first comes in contact with the spring. How far will the spring be compressed?

A. 0.19 m
B. 0.24 m
C. 0.39 m
D. 0.40 m
E. 0.61 m

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Hooke’s Law, Free-Body Diagram Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Block, Spring Fonte: Testo (PDF) — p.3

Un blocco di massa $m = 3.0 kg$ si muove su superficie orizzontale verso una sorgente senza massa con costante sorgente $k = 80.0 N/m$ . Il coefficiente di attrito cinetico tra il blocco e la superficie è $μ_{k} = 0.50$ . Il blocco ha un velocità di 2,0 m/s quando viene a contatto per la prima volta con la molla. Quanto sarà compresso il guadagno?

A. 0.19 m
B. 0.24 m
C. 0.39 m
D. 0.40 m
E. 0.61 m

A uniform spherical planet has radius R and the acceleration due to gravity at its surface is g. What is the escape velocity of a particle from the planet’s surface?

A. $\frac{1}{2} g R$
B. $g R$
C. $2 g R$
D. $2 g R$
E. The escape velocity cannot be expressed in terms of g and R alone.

Topic: Gravitation Metodi: Energy Conservation Method, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Planet Fonte: Testo (PDF) — p.4

Un pianeta sferico uniforme ha un raggio R e l’accelerazione dovuta alla gravità sulla sua superficie è g. Che cos’è la fuga? la velocità di una particella dalla superficie del pianeta?

A. $\frac{1}{2} g R$
B. $g R$
C. $2 g R$
D. $2 g R$
E. La velocità di fuga non può essere espressa in termini di g e R da soli.

Four objects are placed at rest at the top of an inclined plane and allowed to roll without slipping to the bottom in the absence of rolling resistance and air resistance. • Object A is a solid brass ball of diameter d. • Object B is a solid brass ball of diameter 2d. • Object C is a hollow brass sphere of diameter d. • Object D is a solid aluminum ball of diameter d. (Aluminum is less dense than brass.) The balls are placed so that their centers of mass all travel the same distance. In each case, the time of motion T is measured. Which of the following statements is correct?

A. $T_{B} > T_{C} > T_{A} = T_{D}$
B. $T_{A} = T_{B} = T_{C} > T_{D}$
C. $T_{B} > T_{A} = T_{C} = T_{D}$
D. $T_{C} > T_{A} = T_{B} = T_{D}$
E. $T_{A} = T_{B} = T_{C} = T_{D}$

Topic: Rotational Dynamics, Newtonian Mechanics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Ball, Sphere, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.4

Quattro oggetti sono posti in riposo in cima a un piano inclinato e consentiti di rotolare senza scivolare verso il basso in assenza di resistenza al rotolamento e resistenza all’aria. • L’oggetto A è una palla di ottone solida di diametro d. • L’oggetto B è una palla di ottone solida di diametro 2d. • L’oggetto C è una sfera di ottone vuota di diametro d. • L’oggetto D è una palla di alluminio solida di diametro d. (L’alluminio è meno denso del ottone.) Le palle sono posizionate in modo che i loro centri di massa viaggiino tutte la stessa distanza. In ciascun caso, il tempo di movimento T è misurata. Quale delle seguenti affermazioni è corretta?

A. $T_{B} > T_{C} > T_{A} = T_{D}$
B. $T_{A} = T_{B} = T_{C} > T_{D}$
C. $T_{B} > T_{A} = T_{C} = T_{D}$
D. $T_{C} > T_{A} = T_{B} = T_{D}$
E. $T_{A} = T_{B} = T_{C} = T_{D}$

As shown below, Lily is using the rope through a fixed pulley to move a box with constant speed v. The kinetic friction coefficient between the box and the ground is $μ < 1$ ; assume that the fixed pulley is massless and there is no friction between the rope and the fixed pulley. Then, while the box is moving, which of the following statements is correct?

A. The magnitude of the force on the rope is constant.
B. The magnitude of friction between the ground and the box is decreasing.
C. The magnitude of the normal force of the ground on the box is increasing.
D. The pressure of the box on the ground is increasing.
E. The pressure of the box on the ground is constant.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: String, Pulley, Block Fonte: Testo (PDF) — p.4

Come mostrato di seguito, Lily sta usando la corda attraverso una polla fissa per spostare una scatola a velocità costante v. La dinamica il coefficiente di attrito tra la scatola e il terreno è $μ < 1$ ; supponiamo che la polla fissa sia senza massa e che ci sia non vi sono frizioni tra la corda e la polla fissa. Poi, mentre la scatola si muove, quale delle seguenti affermazioni

E’ corretto?
A. La forza sulla corda è costante.
B. L’entità della frizione tra il terreno e la scatola sta diminuendo.
C. L’entità della forza normale del terreno sulla scatola è in aumento.
D. La pressione della scatola sul terreno è in aumento.
E. La pressione della scatola sul terreno è costante.

A rigid hoop can rotate about the center. Two massless strings are attached to the hoop, one at A, the other at B. These strings are tied together at the center of the hoop at O, and a weight G is suspended from that point. The strings have a fixed length, regardless of the tension, and the weight G is only supported by the strings. Originally OA is horizontal. A B G O $T_{1}$ $T_{2}$ Now, the outer hoop will start to slowly rotate $9 0^{\circ}$ clockwise until OA will become vertical, while keeping the angle between the strings constant and keeping the object static. Which of the following statements about the tensions $T_{1}$ and $T_{2}$ in the two strings is correct?

A. $T_{1}$ always decreases.
B. $T_{1}$ always increases.
C. $T_{2}$ always increases.
D. $T_{2}$ will become zero at the end of the rotation.
E. $T_{2}$ first increases and then decreases.

cerchio con corde A B O G T1 T2

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.5

Un cerchio rigido può ruotare intorno al centro. Due stringhe senza massa sono attaccate al cerchio, una a A, l’altra a B. Queste corde sono legate insieme al centro del cerchio a O, e da quel punto viene sospesa una pesante G. Il le corde hanno una lunghezza fissa, indipendentemente dalla tensione, e il peso G è sostenuto solo dalle corde. Originariamente L’OA è orizzontale. A B G O $T_{1}$ $T_{2}$ Ora, l’orlo esterno inizierà a ruotare lentamente $9 0^{\circ}$ nel senso orario fino a quando OA diventerà verticale, mantenendo l’angolo tra le stringhe costanti e mantenere l’oggetto statico. Qual è la seguente dichiarazione sulle tensioni $T_{1}$ e $T_{2}$ nelle due stringhe è corretto?

A. $T_{1}$ diminuisce sempre.
B. $T_{1}$ aumenta sempre.
C. $T_{2}$ aumenta sempre.
D. $T_{2}$ diventerà zero alla fine della rotazione.
E. $T_{2}$ aumenta prima e poi diminuisce.

T1 T2 T1 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T3 T2 T2 T2 T2 T3 T2 T2 T2 T2 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T3 T T3 T3 T3 T T3 T T3 T T

Shown below is a graph of the x component of force versus position for a 4.0 kg cart constrained to move in one dimension on the x axis. At x = 0 the cart has a velocity of $- 3.0$ m/s (in the negative direction). Which of the following is closest to the maximum speed of the cart? F (Newtons) x (meters)

A. 1.6 m/s
B. 2.5 m/s
C. 3.0 m/s
D. 4.0 m/s
E. 4.2 m/s

grafico forza F vs posizione x

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Calculus-Integration Competenze: Graph Linearization, Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Cart Fonte: Testo (PDF) — p.5

In seguito è mostrato un grafico della componente x di forza contro posizione per un carrello di 4,0 kg costretto a muoversi in una dimensione sull’asse x. Al punto x = 0 il carrello ha una velocità di $- 3.0$ m/s (in direzione negativa). Qual è il numero di la velocità massima del carrello è più vicina alla velocità massima del carrello? F (Newtons) x (metri)

A. 1.6 m/s
B. 2.5 m/s
C. 3.0 m/s
D. 4.0 m/s
E. 4.2 m/s

*grafico forza F vs posizione x *

A uniform cylinder of radius a originally has a weight of 80 N. After an off-axis cylinder hole at $2 a /5$ was drilled through it, it weighs 65 N. The axes of the two cylinders are parallel and their centers are at the same height. $2 a /5$ a A force T is applied to the top of the cylinder horizontally. In order to keep the cylinder is at rest, the magnitude of the force is closest to:

A. 6 N
B. 10 N
C. 15 N
D. 30 N
E. 38 N

cilindro con foro eccentrico 2a/5

Topic: Rigid Body Statics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Free-Body Diagram, Symmetry Argument Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Cylinder Fonte: Testo (PDF) — p.6

Un cilindro uniforme di raggio a ha originariamente un peso di 80 N. Dopo aver perforato un buco cilindrico fuori asse a $2 a /5$ Attraverso di esso, pesa 65 N. Gli assi dei due cilindri sono paralleli e i loro centri sono a stessa altezza. $2 a /5$ a Una forza T viene applicata orizzontalmente sulla parte superiore del cilindro. Per mantenere il cilindro a riposo, la grandezza della forza è più vicina a:

A. 6 N
B. 10 N
C. 15 N
D. 30 N
E. 38 N

cilindro con foro eccentrico 2a/5 *

A car of mass m has an engine that provides a constant power output P. Assuming no friction, what is the maximum constant speed $v_{max}$ that this car can drive up a long incline that makes an angle $θ$ with the horizontal?

A. $v_{max} = P / (m g sin θ)$
B. $v_{max} = P^{2} sin θ / m g$
C. $v_{max} = 2 P / m g / sin θ$
D. There is no maximum constant speed.
E. The maximum constant speed depends on the length of the incline.

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Cart, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.6

Una macchina di massa m ha un motore che fornisce una potenza di uscita costante P. Se non si tratta di attrito, quale è il la velocità massima costante $v_{max}$ che questa vettura può guidare su una lunga pendenza che fa un angolo $θ$ con l’orizzontale?

A. $v_{max} = P / (m g sin θ)$
B. $v_{max} = P^{2} sin θ / m g$
C. $v_{max} = 2 P / m g / sin θ$
D. Non esiste una velocità massima costante.
E. La velocità massima costante dipende dalla lunghezza dell’inclinazione.

Inside a cart that is accelerating horizontally at acceleration $a$ , there is a block of mass M connected to two light springs of force constants $k_{1}$ and $k_{2}$ . The block can move without friction horizontally. Find the vibration frequency of the block.

A. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} + k _{2}}{M} + a$
B. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} k _{2}}{( k _{1} + k _{2} ) M}$
C. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} k _{2}}{( k _{1} + k _{2} ) M} + a$
D. $\frac{1}{2 π} \frac{∣ k _{1} - k _{2} ∣}{M}$
E. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} + k _{2}}{M}$

carrello con blocco e due molle

Topic: Oscillations & Waves, Newtonian Mechanics Metodi: Simple Harmonic Motion Analysis, Free-Body Diagram, Hooke’s Law Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Cart, Block, Spring Fonte: Testo (PDF) — p.6

All’interno di un carrello che accelera orizzontalmente ad accelerazione $a$ , c’è un blocco di massa M collegato a due luci le sorgenti delle costanti di forza $k_{1}$ e $k_{2}$ . Il blocco può muoversi senza attrito orizzontalmente. Trova la frequenza delle vibrazioni

Di tutto il quartiere.
A. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} + k _{2}}{M} + a$
B. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} k _{2}}{( k _{1} + k _{2} ) M}$
C. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} k _{2}}{( k _{1} + k _{2} ) M} + a$
D. $\frac{1}{2 π} \frac{∣ k _{1} - k _{2} ∣}{M}$
E. $\frac{1}{2 π} \frac{k _{1} + k _{2}}{M}$

carrello con blocco e debito molle

Shown below is a log/log plot for the data collected of amplitude and period of oscillation for certain non-linear oscillator. log (A) log (T) According to the data, the relationship between period T and amplitude A is best given by

A. $T = 1000 A^{2}$
B. $T = 100 A^{3}$
C. $T = 2 A + 3$
D. $T = 3 A$
E. Period is independent of amplitude for oscillating systems

grafico log-log ampiezza vs periodo

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Graph Linearization, Simple Harmonic Motion Analysis Competenze: Graph Linearization, Experimental Data Analysis, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.7

In seguito è mostrato un diagramma log/log per i dati raccolti di amplitudine e periodo di oscillazione per determinate zone non lineari. oscillatore. log (A) log (T) Secondo i dati, la relazione tra periodo T e amplitudine A è meglio data da

A. $T = 1000 A^{2}$
B. $T = 100 A^{3}$
C. $T = 2 A + 3$
D. $T = 3 A$
E. Il periodo è indipendente dall’ampiezza per i sistemi oscillanti

grafico log-log ampiezza vs periodo

A mass hangs from the ceiling of a box by an ideal spring. With the box held fixed, the mass is given an initial velocity and oscillates with purely vertical motion. When the mass reaches the lowest point of its motion, the box is released and allowed to fall. To an observer inside the box, which of the following quantities does not change when the box is released? Ignore air resistance.

A. The amplitude of the oscillation
B. The period of the oscillation
C. The maximum speed reached by the mass
D. The height at which the mass reaches its maximum speed
E. The maximum height reached by the mass

Topic: Oscillations & Waves, Newtonian Mechanics Metodi: Simple Harmonic Motion Analysis, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Spring, Block Fonte: Testo (PDF) — p.7

Una massa appesa al soffitto di una scatola da una sorgente ideale. Con la scatola tenuta fissa, la massa viene data un’inizio velocità e oscilla con un movimento puramente verticale. Quando la massa raggiunge il punto più basso del suo movimento, la scatola viene rilasciato e viene permesso di cadere. all’osservatore all’interno della casella, quale delle seguenti quantità non cambia quando la scatola viene rilasciata? Ignora la resistenza dell’aria.

A. L’ampiezza dell’oscillazione
B. Il periodo di oscillazione
C. La velocità massima raggiunta dalla massa
D. L’altezza alla quale la massa raggiunge la velocità massima
E. L’altezza massima raggiunta dalla massa

A 1,500 Watt motor is used to pump water a vertical height of 2.0 meters out of a flooded basement through a cylindrical pipe. The water is ejected though the end of the pipe at a speed of 2.5 m/s. Ignoring friction and assuming that all of the energy of the motor goes to the water, which of the following is the closest to the radius of the pipe? The density of water is $ρ = 1000 kg/m^{3}$ .

A. 1/3 cm
B. 1 cm
C. 3 cm
D. 10 cm
E. 30 cm

Topic: Fluid Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Energy Conservation Method, Continuity Equation, Bernoulli’s Equation Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning, Estimation & Approximation Objects: Tube Fonte: Testo (PDF) — p.7

Un motore da 1.500 watt viene utilizzato per pompare acqua ad un’altezza verticale di 2,0 metri da un seminterrato inondato attraverso un tubi cilindrici. L’acqua viene espulsa attraverso l’estremità del tubo a una velocità di 2,5 m/s. Ignorare l’attrito e presumendo che tutta l’energia del motore vada all’acqua, che di queste sia la più vicina al raggio della pipa? La densità dell’acqua è $ρ = 1000 kg/m^{3}$ .

A. 1/3 cm
B. 1 cm
C. 3 cm
D. 10 cm
E. 30 cm

A container of water is sitting on a scale. Originally, the scale reads $M_{1} = 45 kg$ . A block of wood is suspended from a second scale; originally the scale read $M_{2} = 12 kg$ . The density of wood is $0.60 g/cm^{3}$ ; the density of the water is $1.00 g/cm^{3}$ . The block of wood is lowered into the water until half of the block is beneath the surface. What is the resulting reading on the scales? 45.0 kg ??? kg ??? kg 12.0 kg

A. $M_{1} = 45$ kg and $M_{2} = 2$ kg.
B. $M_{1} = 45$ kg and $M_{2} = 6$ kg.
C. $M_{1} = 45$ kg and $M_{2} = 10$ kg.
D. $M_{1} = 55$ kg and $M_{2} = 6$ kg.
E. $M_{1} = 55$ kg and $M_{2} = 2$ kg.

bilance con blocco immerso in acqua

Topic: Fluid Mechanics, Newtonian Mechanics Metodi: Hydrostatic Equilibrium, Free-Body Diagram Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Container, Block Fonte: Testo (PDF) — p.8

Un contenitore d’acqua è seduto sulla scala. In origine la scala è $M_{1} = 45 kg$ . Un blocco di legno è sospeso da una seconda scala; originariamente la scala si leggeva $M_{2} = 12 kg$ . La densità del legno è $0.60 g/cm^{3}$ ; la densità del legno è di l’acqua è $1.00 g/cm^{3}$ . Il blocco di legno viene abbassato nell’acqua fino a quando la metà del blocco è sotto la superficie. Qual è la lettura che ne deriva sulle scale? 45.0 kg ??? kg ??? kg 12.0 kg

A. $M_{1} = 45$ kg e $M_{2} = 2$ kg.
B. $M_{1} = 45$ kg e $M_{2} = 6$ kg.
C. $M_{1} = 45$ kg e $M_{2} = 10$ kg.
D. $M_{1} = 55$ kg e $M_{2} = 6$ kg.
E. $M_{1} = 55$ kg e $M_{2} = 2$ kg.

bilanci con blocco immersione in acqua*

A spring system is set up as follows: a platform with a weight of 10 N is on top of two springs, each with spring constant 75N/m. On top of the platform is a third spring with spring constant 75N/m. If a ball with a weight of 5.0 N is then fastened to the top of the third spring and then slowly lowered, by how much does the height of the spring system change? Original height The ball is placed here

A. 0.033 m
B. 0.067 m
C. 0.100 m
D. 0.133 m
E. 0.600 m

sistema di molle con piattaforma e palla

Topic: Newtonian Mechanics, Oscillations & Waves Metodi: Hooke’s Law, Free-Body Diagram, Energy Conservation Method Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Spring, Ball Fonte: Testo (PDF) — p.8

Un sistema di molla è installato come segue: una piattaforma di peso di 10 N è posta sopra due molli, ciascuna con molla costante 75 N/m. In cima alla piattaforma si trova una terza sorgente con una costante sorgente di 75 N/m. Se una palla di peso di 5.0 N viene quindi fissato alla parte superiore della terza molla e poi lentamente abbassato, per quanto l’altezza della molla Cambiamento del sistema di primavera? Altezza originale La palla è posta qui.

A. 0.033 m
B. 0.067 m
C. 0.100 m
D. 0.133 m
E. 0.600 m

*sistema di molle con piattaforma e palla *

The softest audible sound has an intensity of $I_{0} = 1 0^{- 12} W/m^{2}$ . In terms of the fundamental units of kilograms, meters, and seconds, this is equivalent to

A. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg/s^{3}$
B. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg/s$
C. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg^{2} m/s$
D. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg^{2} m/s^{2}$
E. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg/m \cdot s^{3}$

Topic: Oscillations & Waves, Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8

Il suono più tenero ha un’intensità di $I_{0} = 1 0^{- 12} W/m^{2}$ . In termini di unità fondamentali di chilogrammi, Metri e secondi, questo è equivalente a

A. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg/s^{3}$
B. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg/s$
C. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg^{2} m/s$
D. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg^{2} m/s^{2}$
E. $I_{0} = 1 0^{- 12} kg/m \cdot s^{3}$

Topic: Oscillations & Waves, Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Unit Conversion, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8

Which of the following sets of equipment cannot be used to measure the local value of the acceleration due to gravity (g)?

A. A spring scale (which reads in force units) and a known mass.
B. A rod of known length, an unknown mass, and a stopwatch.
C. An inclined plane of known inclination, several carts of different known masses, and a stopwatch.
D. A launcher which launches projectiles at a known speed, a projectile of known mass, and a meter stick.
E. A motor with a known output power, a known mass, a piece of string of unknown length, and a stopwatch.

Topic: Newtonian Mechanics, Gravitation Metodi: Kinematic Equations, Free-Body Diagram, Physical Modeling Competenze: Physical Reasoning, Measurement & Instrumentation, Estimation & Approximation Objects: Spring, Rod, Inclined Plane, Projectile, String Fonte: Testo (PDF) — p.9

Qual è l’unico set di attrezzature che non può essere utilizzato per misurare il valore locale dell’accelerazione dovuto alla gravità (g)?

A. Una scala di molla (che si legge in unità di forza) e una massa nota.
B. Una barra di lunghezza nota, di massa sconosciuta e un orologio fermo.
C. Un piano inclinato di inclinazione nota, diversi carri di diverse masse note e un orologio fermo.
D. Un lanciatore che lancia proiettili a velocità nota, un proiettile di massa nota e un bastone di misura.
E. Un motore con potenza di uscita nota, massa nota, un pezzo di corda di lunghezza sconosciuta e un orologio fermo.

Three point masses m are attached together by identical springs. When placed at rest on a horizontal surface the masses form a triangle with side length l. When the assembly is rotated about its center at angular velocity $ω$ , the masses form a triangle with side length 2l. What is the spring constant k of the springs?

A. $2 m ω^{2}$
B. $\frac{2}{3} m ω^{2}$
C. $\frac{2}{3} m ω^{2}$
D. $\frac{1}{3} m ω^{2}$
E. $\frac{1}{3} m ω^{2}$

Topic: Rotational Dynamics, Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Hooke’s Law, Torque & Angular Momentum Analysis Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Spring Fonte: Testo (PDF) — p.9

Le tre masse di punto m sono collegate tra loro da sorgenti identiche. Quando posizionato a riposo su una superficie orizzontale, il le masse formano un triangolo con lunghezza laterale l. Quando l’assemblaggio è girato intorno al suo centro a velocità angolare $ω$ , il le masse formano un triangolo con lunghezza laterale di 2 l. Qual è la costante di primavera k delle sorgenti?

A. $2 m ω^{2}$
B. $\frac{2}{3} m ω^{2}$
C. $\frac{2}{3} m ω^{2}$
D. $\frac{1}{3} m ω^{2}$
E. $\frac{1}{3} m ω^{2}$

Consider the two orbits around the sun shown below. Orbit P is circular with radius R, orbit Q is elliptical such that the farthest point b is between 2R and 3R, and the nearest point a is between R/3 and R/2. Consider the magnitudes of the velocity of the circular orbit $v_{c}$ , the velocity of the comet in the elliptical orbit at the farthest point $v_{b}$ , and the velocity of the comet in the elliptical orbit at the nearest point $v_{a}$ . Which of the following rankings is correct?

A. $v_{b} > v_{c} > 2 v_{a}$
B. $2 v_{c} > v_{b} > v_{a}$
C. $10 v_{b} > v_{a} > v_{c}$
D. $v_{c} > v_{a} > 4 v_{b}$
E. $2 v_{a} > 2 v_{b} > v_{c}$

orbite P circolare e Q ellittica

Topic: Gravitation Metodi: Kepler’s Laws, Energy Conservation Method, Conservation of Momentum Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Star, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.9

Considerate le due orbite intorno al Sole mostrate qui sotto. L’orbita P è circolare con raggio R, l’orbita Q è ellittica tale che il punto più lontano b sia tra 2R e 3R e il punto più vicino a R/3 e R/2. Considerate le magnitudini della velocità dell’orbita circolare $v_{c}$ , la velocità della cometa nell’orbita ellittica nella più lontana punto $v_{b}$ e la velocità della cometa nell’orbita ellittica al punto più vicino $v_{a}$ . Quali delle seguenti classifiche

E’ corretto?
A. $v_{b} > v_{c} > 2 v_{a}$
B. $2 v_{c} > v_{b} > v_{a}$
C. $10 v_{b} > v_{a} > v_{c}$
D. $v_{c} > v_{a} > 4 v_{b}$
E. $2 v_{a} > 2 v_{b} > v_{c}$

orbita P circolari e Q ellittica

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