Testo - iTutorPavia

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE
TUTORATO DI FISICA - LEZIONE 3
Problema 1
Un sasso di massa m = 2.4 kg viene lanciato verso l’alto a partire da l’altezza h = 1.2 m rispetto al suolo; dopo
aver raggiunto la quota massima h = 5.6 m ricade al suolo dove comprime una molla di costante elastica k =
750 N/m. Determinare il modulo v0 della velocità con cui il sasso è stato lanciato e la deformazione della molla
(si trascuri l’altezza dal suolo quando la molla è compressa).
Problema 2
Una automobile da corsa di massa m = 850 kg aumenta il modulo della propria velocità da v0 = 0 m/s a v = 360
km/h nel tempo t = 19 s. Determinare la potenza del motore e la distanza percorsa.
Problema 3
Un pezzetto di ghiaccio di massa m e alla temperatura di T1 = 250K viene immerso in m2 = 60g di acqua a
temperatura di T2 = 330K. Se il sistema e contenuto in un recipiente a pareti adiabatiche, determinare:
a) per quali valori della massa m il pezzetto di ghiaccio fonde completamente;
b) la temperatura di equilibrio del sistema se la massa del cubetto di ghiaccio vale 35g.
Il calore specifico del ghiaccio vale cG = 2051 J/kgK, il calore specifico dell’acqua vale cA = 4186,8 J/kgK ed il
calore latente di fusione del ghiaccio e pari a λF = 3,3x105 J/kg.
Problema 4
Un proiettile di piombo, avente velocità v = 200m/s, penetra in un blocco di legno e si ferma. La temperatura
iniziale del proiettile vale 20°C. Ammettendo che l’energia persa dal proiettile provochi un aumento di
temperatura del proiettile, quanto vale la temperatura finale?
Quale dovrebbe essere la velocità del proiettile per aumentare la sua temperatura fino a raggiungere la
temperatura di fusione del piombo (ossia 326, 85°C)? [Il calore specifico del piombo vale cP = 129,8 J/kgK].
Problema 5
La temperatura di una massa di 1 g di ferro passa da 18°C a 20°C, alla pressione atmosferica. Calcolare la
variazione di energia interna della massa di ferro. [Il calore specifico del ferro vale c = 448 J/kgK, il coefficiente
di dilatazione termica del ferro e pari a λ = 1,1x10−6 K-1 e la densità del ferro vale ρ = 7,8x103 Kg m-3].
Problema 6
Sapendo che la velocità dell’acqua in un tubo di 6 cm di diametro è 2 m/s, qual è la velocità in un tubo di 3 cm
di diametro che comunica con il precedente?
Problema 7
Trovare il volume di acqua che esce in un minuto da un serbatoio attraverso un’apertura di 2 cm di diametro
posta 5 m sotto la superficie dell’acqua.
Problema 8
Calcolare la velocità di regime di una pallina di alluminio (densità 2,71 g/cm³) con r = 1 mm che cade in acqua
in condizioni di regime laminare.
Problema 9
A un paziente viene fatta un’iniezione con un ago ipodermico lungo 3.2 cm e di diametro 0.28 mm. Assumendo
che la soluzione iniettata abbia la stessa densità e viscosità dell’acqua a 20°C (η = 1mPl), trovare la differenza
di pressione necessaria per iniettare la soluzione a 1.5 g/s.
Problema 10
Nell’aorta umana, di raggio RA = 1.0 cm, la portata del sangue è Q = 5.0 l/min. La viscosità del sangue è η =
4.75x10-3 Pa s. Se vi sono 5x109 capillari nel letto vascolare dell’aorta di raggio RC = 4.0 µm, calcolare:
a) La velocità media del sangue nell’aorta
b) La velocità media nei capillari
c) La caduta di pressione e la resistenza idrodinamica in un tratto di aorta di lunghezza 3.5 cm.