Practice physics class test — Year 2: the laws of dynamics.
15 questions drawn at random from a bank of 25, on the block of the programme your teacher is finishing: every attempt is a different test. No penalty for wrong answers, so answer even if you are not sure. At the end you receive by email the correct answer to every question and your weak topics — with an account you see them straight away here on the page. The step-by-step solution unlocks with your first lesson.
A class test is the written test an Italian high-school class sits after each block of the programme; this practice version is multiple choice.
Test in ItalianThe questions of this simulator are in Italian, as in the real exam.
Programme covered by the test
- First law, inertia and inertial frames of reference
- Second law: F = ma and the definition of the newton
- Resultant force and direction of the acceleration
- Third law: action and reaction
- Apparent weight in a lift
- Inclined plane, smooth and with friction
- Systems with ropes, pulleys and the Atwood machine
- Braking, stopping distance and average force
Two worked examples from the test
Un'automobile percorre un rettilineo di autostrada a velocità costante di . Quanto vale la risultante delle forze che agiscono su di essa?
Solution
Il primo principio della dinamica lega direttamente lo stato di moto alla risultante delle forze, non alla presenza di singole forze.
Passo 1 — Guardo il moto. Traiettoria rettilinea e velocità costante: il vettore velocità non cambia, quindi l'accelerazione è nulla.
Passo 2 — Applico il secondo principio al contrario. Se allora, da , la risultante è nulla.
Passo 3 — Ma il motore spinge! Certo: la forza motrice c'è, e c'è anche l'attrito con l'asfalto e la resistenza dell'aria. Sono forze uguali e opposte che si compensano: la risultante è nulla anche se le singole forze non lo sono.
La risultante è nulla. Pensare che serva una risultante diretta in avanti per mantenere il moto è la convinzione aristotelica: è l'errore concettuale che questa verifica cerca proprio, ed è quello che rende il primo principio controintuitivo. Una forza serve a cambiare la velocità, non a mantenerla.
In quali sistemi di riferimento vale il primo principio della dinamica?
Solution
Il primo principio non vale sempre: definisce esso stesso la classe di sistemi in cui vale.
Passo 1 — La definizione. Si chiama inerziale un sistema di riferimento in cui vale il principio d'inerzia. Ogni sistema in quiete o in moto rettilineo uniforme rispetto a un sistema inerziale è a sua volta inerziale.
Passo 2 — Un controesempio. Nell'autobus che frena, un pacco appoggiato sul sedile parte in avanti pur non avendo nessuna forza orizzontale applicata: nel riferimento dell'autobus il primo principio è violato, perché quel riferimento è accelerato, cioè non inerziale.
Passo 3 — Come si sistema. In un riferimento non inerziale si può continuare a usare solo introducendo le forze apparenti (o d'inerzia), che non nascono da alcuna interazione fra corpi.
Il primo principio vale quindi solo nei sistemi inerziali. Dire che vale in qualunque riferimento è falso (l'autobus che frena lo smentisce), ma anche limitarlo a chi è fermo è troppo restrittivo: anche un sistema in moto uniforme è inerziale, e per l'osservatore che vi si trova nulla distingue il suo moto dalla quiete.
In the online practice test you will find 13 more questions like these; the correct answer to every question arrives by email.
Prefer paper? Download the test as a PDF (15 questions, 4 pages · 80 KB, ready to print). You receive the solutions by email after taking it online.
Download the PDFWhat a physics test on the laws of dynamics looks like
Free-body diagrams to draw, an inclined plane with friction, a system of two bodies joined by a rope over a pulley, the apparent weight in a lift and a braking problem with the stopping distance.
The mistake that costs the grade
Applying F = ma to a single force instead of the resultant. On the third law, saying that action and reaction cancel: they act on different bodies, so they are never added in the same free-body diagram.
How to use this practice test
Take it once cold, without revising and with the timer on: it is there to show you where you stand, not to look good. Then look at your weak topics, revise only those — usually two or three, not the whole chapter — and retake it after a few days. The 15 questions are drawn from a bank of 25, so the second attempt is not the same test and the scores are genuinely comparable.
Is the score not enough?
See which topics lost you the most marks, then read the typical physics mistakes in high school — or we look at your results together: the diagnostic is free.