La resistenza a trazione (Rm o σR) è lo sforzo massimo che un materiale può sopportare sotto trazione prima della rottura. Si determina con la prova di trazione e si misura in MPa (N/mm²). Per l'acciaio comune: Rm ≈ 400-600 MPa.
2. Nel moto uniformemente accelerato, la legge oraria è:
💡Spiegazione
Nel moto uniformemente accelerato (MUA), la legge oraria è s = s₀ + v₀t + ½at², dove s₀ è la posizione iniziale, v₀ la velocità iniziale, a l'accelerazione costante e t il tempo. Se parte da fermo (v₀=0) e dall'origine (s₀=0): s = ½at².
3. La deformazione unitaria (ε) è definita come:
💡Spiegazione
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.
4. Quale proprietà meccanica descrive la capacità di un materiale di deformarsi permanentemente senza rompersi?
💡Spiegazione
La duttilità è la capacità di un materiale di subire deformazioni plastiche (permanenti) senza rompersi, specialmente per trazione. I materiali duttili (come oro, rame, acciaio dolce) possono essere tirati in fili. Il contrario è la fragilità.
5. 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.
6. 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.
7. Il secondo principio della dinamica (legge di Newton) afferma che:
💡Spiegazione
Il secondo principio della dinamica di Newton afferma che F = m × a: la forza netta applicata a un corpo è uguale al prodotto della sua massa per l'accelerazione che ne risulta. La prima opzione è il terzo principio, la seconda è il primo principio.
8. La legge di Hooke stabilisce che, nel campo elastico:
💡Spiegazione
La legge di Hooke afferma che lo sforzo è direttamente proporzionale alla deformazione: σ = E × ε, dove E è il modulo di Young (modulo di elasticità). Questa relazione vale solo nel campo elastico, prima dello snervamento del materiale.
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. 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.
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