Compito 2014 File

Studente ........................................................................
Matricola ...........................................
Data ............................................................
1) Un corpo di massa m=100g si muove come in figura. Determinare l’intervallo di tempo in cui è stato
sottoposto ad una forza costante, il modulo della forza e il lavoro compiuto dalla forza.
xm
8
6
4
2
1
Intervallo di tempo:
2
F=
3
4
5
6
ts
L=
2) Un corpo viene lanciato dal suolo verso l’alto con una velocità v0=10 m/s diretta a 30° dall’orizzontale.
Calcolare l’altezza massima h raggiunta, la distanza d percorsa in orizzontale prima di toccare nuovamente il
suolo. Calcolare inoltre modulo e direzione della velocità finale.
h=
d=
vf =
3) Calcolare la velocità finale raggiunta da un corpo che scivola senza attrito, partendo da fermo da un’altezza
h=1 m, lungo un piano inclinato di 30° dall’orizzontale. Calcolare inoltre l’accelerazione del corpo.
v=
a=
4) Un corpo di massa m=1kg compie un moto circolare uniforme attaccato ad una corda di lunghezza l=50 cm,
la quale esercita una forza F=100 N. Calcolare il periodo del moto, la velocità e l’energia cinetica.
T=
v=
K=
5) Un corpo di massa m=1 kg, che inizialmente si muoveva con velocità vi=10 m/s, viene rallentato da una
forza F costante, opposta alla velocità, durante un intervallo di tempo di 10 s, fino ad una velocità vf=5 m/s.
Calcolare il modulo di F, il lavoro fatto da F e lo spostamento del corpo durante l’intervallo di tempo.
F=
x =
L=
6) Al corpo omogeneo (il centro di massa coincide con il centro geometrico) in figura, inizialmente fermo,
sono applicate per un breve intervallo di tempo forze di uguale modulo F, disposte come in figura.
Descrivere il moto del corpo nei due casi, motivandolo con le equazioni del moto rilevanti.
Caso a)
caso b)
7) Un corpo solido immerso in acqua, se si trascurassero le forze di attrito, affonderebbe con una
accelerazione a=6 m/s2. Calcolare la densità del corpo. Calcolare la pressione assoluta alla profondità
raggiunta da corpo dopo un tempo t=2s.
=
p=
 Un’onda sonora di frequenza =10 Hz si sta propagando in aria. Calcolarne la lunghezza d’onda, e dire a
quale intervallo spettrale appartiene. Quale è la frequenza 'percepita da un osservatore che si sta
muovendo verso la sorgente con velocità v=100m/s? 

=
intervallo spettrale:
' =
9) Discutere in modo sintetico le leggi del moto armonico (un corpo di massa m, appeso ad una molla di
costante elastica k) per le grandezze: posizione, velocità ed energia.
10) Considerate il tubo disegnato in figura, con r1=2 cm ed r2=0.5 cm, in cui scorre acqua. Nella sezione di
destra in un tempo t=1 s passa un volume di acqua pari a V=100 cm3, e c’è una pressione p=10000 Pa.
Trascurando la viscosità dell’aqua, calcolare la portata di volume, la velocità dell’acqua nella sezione di
sinistra e la pressione nella sezione di sinistra.
r1
Q=
v1 =
r2
p1 =
11) Ad un volume V=1000 cm3 di acqua a T=40°C si fornisce una quantità di calore Q=2 104 cal. Calcolare la
temperatura finale dell’acqua. Parte dell’acqua si è trasformata in vapore? Se la risposta è affermativa,
calcolarne la frazione (calore latente di evaporazione: 2250 J/g).
T=
frazione vapore/liquido =
12) Discutere sinteticamente la definizione microscopica del calore specifico di un gas di atomi.
13) Discutere sinteticamente la legge dei gas perfetti. Mostrate poi come si potrebbe idealmente realizzare un
termometro con un gas perfetto.
14) Due uguali volumi V=100 cm3 di acqua, una volta posti a contatto raggiungono l’equilibrio termico a T=30°C,
essendosi scambiati un calore Q=3000 J. Calcolare le temperature iniziali dei due volumi.
T1 =
T2 =
15) Calcolare il campo elettrico e la differenza di potenziale tra due superfici piane poste ad una distanza
d=1mm, su cui è distribuita una carica uniforme di segno opposto, con densità Q/A=0.1 nC/cm2. Una
sferetta di massa m=10 mg, con carica elettrica q=0.1C, parte da ferma dalla superficie con carica
negativa. Calcolare la velocità della sferetta quando arriva sull’altra superficie. (nel SI, 0=8.85x10-12)
E=
V =
v=
16) Calcolare la resistività elettrica del materiale che compone un tratto di metallico di sezione A=1mm2,
lunghezza L=30m e resistenza R=0.2. Calcolare poi la corrente che scorre nel filo quanto ai suoi capi è
applicata una differenza di potenziale V=100V, e la carica totale q che attraverso una sezione del filo in
un intervallo di tempo t=10s. Calcolare inoltre la potenza elettrica dissipata P.

e =
i=
q =
P=
17) Definire sinteticamente il campo elettrico, e descrivere un metodo per creare un campo elettrico costante.
18) Calcolare il valore della resistenza elettrica necessaria per scaldare 1 litro di acqua da 20°C a 90°C in un
tempo t=1min, avendo a disposizione una differenza di potenziale costante V=220V. (si trascuri la
capacità termica della resistenza)
R=
19) Una spira circolare di raggio R=5mm, aperta, è posta all’interno di un solenoide con una densità di
avvolgimenti N/L=10mm-1, percorso da una corrente alternata i=10A cos(2 t/1ms). L’asse della spira è
parallelo all’asse del solenoide. Calcolare la differenza di potenziale che appare ai capi della spira.

V =
20) Calcolare la lunghezza d’onda di un’onda elettromagnetica di frequenza =800THz, che si sta propagando
nel vuoto. A quale regione dello spettro elettromagnetico appartiene l’onda?
=
regione spettrale: