La deformazione unitaria ε = ΔL/L₀, dove ΔL è l'allungamento (o accorciamento) e L₀ è la lunghezza iniziale. È una grandezza adimensionale (senza unità di misura). Valori tipici per i metalli prima della rottura: 0,001 - 0,5.
2. L'energia cinetica di un corpo in movimento è data da:
💡Spiegazione
L'energia cinetica è Ec = ½mv², dove m è la massa e v la velocità. Raddoppiando la velocità, l'energia cinetica quadruplica. Si misura in Joule (J). L'energia cinetica rappresenta l'energia posseduta da un corpo in virtù del suo movimento.
3. L'accelerazione si misura in:
💡Spiegazione
L'accelerazione è la variazione di velocità nel tempo: a = Δv/Δt. Si misura in metri al secondo quadrato (m/s²). Ad esempio, l'accelerazione di gravità è g ≈ 9,81 m/s², cioè ogni secondo la velocità aumenta di 9,81 m/s.
4. Il diagramma sforzo-deformazione di un materiale duttile mostra, dopo il tratto elastico:
💡Spiegazione
Nel diagramma σ-ε di un materiale duttile, dopo il tratto elastico lineare si osserva lo snervamento (il materiale inizia a deformarsi permanentemente), poi l'incrudimento (lo sforzo aumenta ancora), infine la strizione e la rottura.
5. Lo sforzo normale (σ) su una sezione si calcola come:
💡Spiegazione
Lo sforzo normale (tensione) σ = F/A, dove F è la forza applicata perpendicolarmente alla sezione e A è l'area della sezione. Si misura in Pascal (Pa) o N/m². Lo sforzo descrive come la forza si distribuisce nel materiale.
6. La velocità nel moto rettilineo uniforme è definita come:
💡Spiegazione
Nel moto rettilineo uniforme (MRU), la velocità è costante ed è definita come il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato: v = s/t. Si misura in metri al secondo (m/s) nel SI.
7. Il modulo di Young (E) di un materiale rappresenta:
💡Spiegazione
Il modulo di Young E = σ/ε è una misura della rigidezza del materiale: più è alto, meno il materiale si deforma sotto carico. L'acciaio ha E ≈ 210 GPa, l'alluminio E ≈ 70 GPa, il legno E ≈ 10-15 GPa.
8. La prova di durezza Brinell utilizza come penetratore:
💡Spiegazione
La prova Brinell usa una sfera di acciaio temprato (o carburo di tungsteno) che viene premuta sul materiale con una forza nota. La durezza si calcola dal rapporto tra la forza e l'area dell'impronta sferica. È adatta per materiali non troppo duri.
9. Un corpo percorre 100 m in 20 s con moto rettilineo uniforme. Qual è la sua velocità?
💡Spiegazione
Nel MRU, v = s/t = 100 m / 20 s = 5 m/s. La velocità è costante per tutto il tragitto. In km/h: 5 × 3,6 = 18 km/h.
10. La forza di attrito statico è sempre:
💡Spiegazione
La forza di attrito statico si adatta alla forza applicata fino a un valore massimo: Fs ≤ μs × N, dove μs è il coefficiente di attrito statico e N la forza normale. Quando la forza applicata supera questo massimo, il corpo inizia a muoversi.
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