Esercizi 1 - Dipartimento di Fisica

Corso per tecnici di fisiopatologia cardiocircolatoria
Esercizi 1
1) Determinare la pressione esercitata sulla base di una colonna di marmo avente il diametro di 1.2 m e
pesante 5·105 N.
2) Determinare la densità assoluta di un corpo omogeneo pesante 500 N ed avente il volume di 40 dm3.
3) In un serbatoio a forma di parallelepipedo rettangolo, avente le dimensioni della base di 3 m e 2 m, viene
versata della benzina (densità, ρ = 700 Kg/m3) in ragione di 3 litri al secondo. Determinare il peso della
benzina versata nel serbatoio in 1 ora e 30 minuti e l’altezza da essa raggiunta.
4) Determinare la pressione a 20 m sotto il livello del mare. Densità dell’acqua marina ρ = 1.03·103 kg/m3.
5) Gli oblò di un sottomarino hanno il diametro di 50 cm. Quale è la forza che vi si esercita quando il
sottomarino è alla profondità di 300 m?
6) In un tubo ad U sono posti olio di oliva (densità ρ = 0.9 g/cm3) e mercurio (densità ρ = 13.59 g/cm3).
Rispetto al piano orizzontale passante per la superficie di separazione tra i due liquidi il mercurio
raggiunge l’altezza di 8 cm. Quale altezza raggiunge l’olio?
7) In un tubo ad U si versa del mercurio, e poi, in un ramo del tubo, una colonna d’acqua alta 10 cm. Di
quanto si abbassa il mercurio in questo ramo?
8) Il pistone piccolo di un torchio idraulico ha il diametro di 2 cm e quello grande di 30 cm. Se sul pistone
piccolo si applica la forza di 300 N quale forza si deve applicare sull’altro pistone per restare in
equilibrio?
9) Sulla piattaforma collegata al pistone grande di un torchio idraulico si pone un corpo pesante 1.25·104 N.
Sapendo che i raggi dei due pistoni sono rispettivamente 2 cm e 10 cm, determinare:
a) l’intensità della forza da applicare al pistone piccolo;
b) di quanto si deve abbassare il pistone piccolo per sollevare il corpo di 2?
10) Si vuole che una semisfera cava di ferro, di raggio esterno di 12 cm, galleggi nell’acqua spostando un
volume di liquido pari ai 4/5 del volume totale della semisfera. Quanto deve essere lo spessore della
semisfera? Il peso specifico del ferro è 7.89 gp/cm3.
11) Quale è la densità di un corpo che pesato in aria pesa 1.5 Kgp e che pesato quando è completamente
immerso in acqua pesa 1.4 Kgp?
12) Determinare il peso dell’atmosfera terrestre supponendo la terra sferica.
13) Un pallone avente la massa di 5 Kg viene riempito di idrogeno in condizioni normali (pressione
atmosferica e temperatura ambiente). Se il raggio del pallone è di 10 m quale è la forza ascensionale
quando è immerso in aria in condizioni normali?
14) Una massa d’aria, inizialmente alla pressione di 745 mm Hg, viene sottoposta a compressione isotermica
in modo che il volume da essa occupato si riduce ad 1/10 di quello iniziale. Calcolare la pressione nelle
nuove condizioni.
15) Una bombola di forma cilindrica, avente il raggio interno di base di 30 cm e l’altezza interna di 80 cm,
contiene aria alla pressione di 50 atm. Determinare il peso dell’aria.
16) Due bombole eguali aventi ciascuno il volume di 1m3 sono piene di ossigeno; la prima ne contiene 40 kg
e la seconda 20 kg. Se le due bombole si mettono in comunicazione, ad equilibrio raggiunto, quale sarà
la pressione dell’ossigeno nelle due bombole?
17) Con idrogeno alla pressione di 6,5 atm, contenuto in una bombola avente il volume interno di 0.25 m3, si
vogliono gonfiare alcuni palloncini di gomma. Se i palloncini acquistano il volume di 2 dm3 quando
internamente ad essi la pressione è di 1.1 atm, quanti palloncini si possono riempire?
18) Due bombole, aventi rispettivamente il volume di 40 dm3 e 60 dm3, sono riempite di anidride carbonica;
la prima ne contiene 2.364 kg e la seconda 7.092 kg. dopo aver messo in comunicazione le due bombole
si chiede, ad equilibrio raggiunto, di determinare :
a) la pressione dell’anidride carbonica nelle due bombole;
b) la massa di anidride carbonica in ciascuna bombola.
Risultati
1) p = 4.4·105 Pa
2) ρ = 1.27 g/cm3
3) Fp = 1.11⋅105 N; h = 2.7 m
4) p = 3·105 Pa
5) F = (Pe-Pi)·S = 5.9·105 N
6) ho = 1.2 m
7) Δh =hm/2 = 0.36 cm
8) Fg = 6.75·104 N
9) Fp = 5·102 N; hp = 50 cm
10) ΔR = 0.42 cm
11) ρ = 15 g/cm3
12) Fp ≈ 5·1019 N
13) Fa = 5·103 Kgp
14) p2 = 10p1 = 7.450·103 mm Hg
15) Fp = 14.6 Kgp
16) p = 2.5·106 Pa
17) n = 739
18) p = 5.3·106 Pa; m1 = 3.8 Kg, m2 = 5.7 Kg