In questa guida si riportano 5 esempi svolti su alcune delle tipologie di quiz di RAGIONAMENTO MECCANICO più comuni e più frequenti nei Test di Ammissione all'Università, nei Concorsi Militari e nei Concorsi Pubblici.


QUIZ n. 1

Traccia: Nel seguente sistema, le ruote dentate sono libere di ruotare attorno a un perno fisso. Se la ruota dentata D gira in senso antiorario, in quale senso gira la ruota dentata B?

ragionamento meccanico 1


[risposte: a) nello stesso senso della ruota H; b) in senso orario; c) nello stesso senso della ruota dentata piccola F; d) in senso inverso rispetto alla ruota dentata C]

Risoluzione
: due ruote dentate a contatto girano in senso opposto.
Quindi, se la ruota D gira in senso antiorario, la ruota C gira in senso orario e la ruota B in senso antiorario
.
La risposta corretta è, quindi, la d).


QUIZ n. 2

Traccia: Un'asse graduata di legno è appoggiata su un perno nel suo punto medio e su di essa sono sistemati alcuni gettoni, tutti di peso uguale. Per equilibrare il sistema in figura è necessario spostare un gettone:

ragionamento meccanico 2


[risposte: a) dalla posizione 4 alla posizione 6; b) dalla posizione 11 alla posizione 12; c) nessuna delle altre alternative è corretta: l'asse è già in equilibrio; d) dalla posizione 4 alla posizione 3]

Risoluzione
: si supponga che ogni gettone pesi 1 g e che l'asse graduata sia suddivisa in tratti da 1 cm.
Affinchè l'asse sia in equilibrio, si deve avere, per il cosiddetto "equilibrio dei momenti", che il prodotto (peso)•(distanza dal centro) a sinistra del perno deve essere uguale al prodotto
(peso)•(distanza dal centro) a destra del perno.
Nella configurazione iniziale non vi è equilibrio, infatti si ha:

(2 g) • (3 cm) ≠ (1 g) • (5 cm)


Per equilibrare l'asse graduata si può spostare il gettone posto a destra del perno a distanza maggiore dal perno e più precisamente dalla posizione 11 alla posizione 12, in modo che nella configurazione finale sia verificato l'equilibrio dei momenti:

(2 g) • (3 cm) = (1 g) • (6 cm)


La risposta corretta è, quindi, la b).


QUIZ n. 3

Traccia: In quale punto dell’asse deve essere sistemato il rullo perché la cassa sia sollevata alla massima altezza?

ragionamento meccanico 3


[risposte: a) nel punto A; b) nel punto C; c) nel punto B; d) nel punto D]

Risoluzione
: poichè la forza viene applicata in corrispondenza dell'estremità di destra dell'asse, maggiore è la distanza del rullo dalla cassa, maggiore è l'altezza a cui viene innalzata la cassa.
La risposta corretta è quindi la d), infatti all'aumentare della distanza tra rullo (fulcro) e cassa (forza resistente), aumenta l'intensità della forza motrice che bisogna applicare (la leva risulta essere via via più svantaggiosa), ma contemporaneamente aumenta l'altezza a cui viene sollevata la cassa.


QUIZ n. 4

Traccia: In figura sono rappresentate due bilance a due piatti in equilibrio con alcuni oggetti (sfere, cubi e piramidi). A quanti cubetti corrisponde la massa di una piramide?

ragionamento meccanico 4


[risposte: a) 1; b) 4; c) 2; d) 3]

Risoluzione: poichè la seconda bilancia è in equilibrio si deduce che:

1 piramide = 2 sfere + 2 cubi


Nel secondo piatto della prima bilancia si può quindi sostituire al posto della piramide 2 sfere e 2 cubi; si ottiene, dall'equilibrio della prima bilancia, la relazione:

5 cubi = 6 sfere + 2 cubi

3 cubi = 6 sfere

1 cubo = 2 sfere


Ritornando nella seconda bilancia, si può appoggiare sul secondo piatto 1 cubo al posto delle 2 sfere; si ottiene quindi la seguente relazione:

1 piramide = 3 cubi


La risposta corretta è, quindi, la d).


QUIZ n. 5

Traccia: Nel sistema di carrucole rappresentato in figura, la forza F da applicare alla fune per sollevare il peso di 100 kg è pari a:

ragionamento meccanico 5


[risposte: a) 200 kg; b) 100 kg; c) 25 kg; d) 50 kg]

Risoluzione
: in figura è rappresentato un paranco semplice, ossia un sistema formato da una carrucola fissa ed una mobile.
Il vantaggio meccanico di un paranco semplice è 2, ossia la forza motrice da applicare alla fune deve essere pari solo alla metà della forza resistente.
Si ha quindi:

100 kg: 2 = 50 kg


La risposta corretta è, quindi, la d).



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