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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

 

 


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.

Pertanto, 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

 

 

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
 
 


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

 


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

 

 


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.

Pertanto, si ha:

 

100 kg : 2 = 50 kg

 


La risposta corretta è, quindi, la d).

 

 


 


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