Verifica di fisica simulata — 3ª: la gravitazione universale.
15 quesiti estratti a caso da una banca di 25, sul blocco di programma che il tuo professore sta chiudendo: ogni tentativo è una prova diversa. Nessuna penalità per le risposte sbagliate, quindi rispondi anche se non sei sicuro. Alla fine ricevi via email la risposta corretta di ogni quesito e i punti deboli per argomento — con un account li vedi subito qui in pagina. La soluzione passo passo si sblocca con la prima lezione.
Nota sugli indirizzi. Allo scientifico la gravitazione chiude la meccanica di terza; dove la fisica comincia in terza il blocco slitta in quarta, dopo lavoro ed energia.
Programma coperto dalla prova
- Le tre leggi di Keplero e la legge delle aree
- Legge di gravitazione universale e costante G
- Campo gravitazionale di un pianeta e valore di g
- Velocità orbitale e periodo di un satellite
- Satelliti geostazionari e assenza di peso apparente
- Energia potenziale gravitazionale con lo zero all’infinito
- Velocità di fuga
Due esercizi svolti dalla prova
Le tre leggi di Keplero descrivono il moto dei pianeti attorno al Sole.
Secondo la prima legge, qual è la forma dell'orbita di un pianeta e dove si trova il Sole?
Soluzione
La prima legge di Keplero afferma che ogni pianeta percorre un'ellisse e che il Sole occupa uno dei due fuochi dell'ellisse.
Il secondo fuoco resta vuoto: non c'è nulla di fisico in quel punto.
L'orbita circolare non è sbagliata come approssimazione (le orbite dei pianeti sono ellissi poco schiacciate), ma la legge parla di ellisse; e in un'ellisse il centro non coincide con un fuoco.
Conseguenza importante: la distanza pianeta-Sole cambia durante l'anno, e si passa dal punto più vicino (perielio) al più lontano (afelio).
Un asteroide percorre attorno al Sole un'orbita di semiasse maggiore . La Terra ha e periodo anno.
Usando la terza legge di Keplero nella forma quanto vale il periodo di rivoluzione dell'asteroide?
Soluzione
Scrivo il rapporto con i dati della Terra, che valgono in queste unità:
Quindi
Attenzione ai due errori tipici: anni significa aver usato (proporzionalità diretta, che qui non vale), mentre anni viene dall'aver fatto la radice del semiasse invece che del suo cubo.
Le unità sono coerenti perché tempi e distanze compaiono come rapporti con i valori terrestri: anni con anni, UA con UA.
Nella simulazione online trovi altri 13 quesiti come questi; risposta corretta di ogni quesito via email.
Preferisci la carta? Scarica la prova in PDF (15 quesiti, 5 pagine · 87 KB, da stampare). Le soluzioni le ricevi via email dopo averla fatta online.
Scarica il PDFCome è fatta la verifica di fisica su gravitazione
Le tre leggi di Keplero applicate a un pianeta o a un satellite, la legge di gravitazione con il calcolo di g su un altro corpo celeste, velocità orbitale e periodo, l’orbita geostazionaria e spesso la velocità di fuga.
L'errore che costa il voto
Usare la quota sulla superficie al posto della distanza dal centro del pianeta: nelle formule entra r misurato dal centro, quindi raggio più quota. E confondere l’assenza di peso apparente in orbita con l’assenza di gravità: la gravità c’è, ed è proprio la forza centripeta.
Come usare questa simulazione
Falla una prima volta a freddo, senza ripassare e con il timer acceso: serve a sapere da dove parti, non a fare bella figura. Guarda poi i punti deboli per argomento, ripassa solo quelli — di solito sono due o tre, non tutto il capitolo — e rifalla dopo qualche giorno. I 15 quesiti sono estratti da una banca di 25, quindi la seconda prova non è la stessa e il punteggio è confrontabile davvero.
Il punteggio non ti basta?
Guarda quali argomenti hanno perso più punti, poi leggi il primo compito di fisica di terza — oppure guardiamo insieme i tuoi risultati: la diagnosi è gratuita.