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Fisica, AA 2015-16, Secondo Appello 18/02/2016, tempo a disposizione: 1h 30m
NOME e COGNOME
MATRICOLA
CONSIGLI: indicare con precisione e ordine il ragionamento svolto, servendosi di grafici chiari. Formule a
memoria scritte senza giustificazione non sono valutate positivamente. Inserire i valori numerici solo dopo
aver risolto il problema con calcoli simbolici. L’apparizione del telefonino o qualsiasi tentativo di
comunicazione comporta l’espulsione immediata.
Esercizio 1
Dalla cima di un palazzo viene lasciato cadere un sasso. Una persona all’interno di una stanza che sta
filmando la scena, riprende il passaggio del sasso davanti alla finestra e misura un tempo di passaggio
tp = 0.3 s. Sapendo che la base della finestra si trova a h0 = 12 m dal suolo e la finestra è alta hf = 2.5 m,
determinare l’altezza H del palazzo. (7 punti)
Esercizio 2
Considerare il sistema in figura. Supponendo che tra la cassa di massa m1 = 50 kg e il suolo l’attrito sia
trascurabile e che invece il coefficiente di attrito statico tra la cassa di massa m2 = 10 kg e quella di massa
m1 sia µs = 0.3, determinare la massima forza F⃗ che può essere applicata senza che la cassa di massa m2
scivoli. (6 punti)
m2
F
m1
Esercizio 3
Un’auto di massa ma = 1.5 tonnellate urta frontalmente un furgone di massa mb = 4 tonnellate che procede
in direzione opposta. L’auto viaggiava inizialmente con velocità doppia rispetto al furgone. I due veicoli
restano attaccati e si muovono lungo la direzione comune di moto per una distanza d = 5 m prima di
arrestarsi. Se il coefficiente di attrito dinamico tra i rottami e l’asfalto è µk = 0.1, determinare la velocità
dei veicoli prima dell’urto. (6 punti)
Esercizio 4
Uno jo-jo, approssimabile ad un dischetto pieno di raggio r e massa m, scende srotolando un filo che non
slitta rispetto al bordo del disco. Determinare l’accelerazione del centro di massa e la tensione del filo. (7
punti)
m
r
Esercizio 5
In una giornata invernale viene dimenticata aperta per molte ore la finestra di una stanza di volume V = 60
m3 . La temperatura ambiente è Tamb = 10 ◦ C e la pressione atmosferica è Pamb = 105 Pa. Quando il
proprietario rientra a casa chiude la stanza e accende il riscaldamento. Dopo 4 ore la temperatura nella
stanza è Tf = 20 ◦ C. Supponendo che i serramenti chiudano ermeticamente la stanza, determinare la
pressione Pf dell’aria nella stanza, assumendo che si tratti di un gas perfetto. (6 punti)
Esercizio 6
Considerare la situazione descritta nell’esercizio precedente. Supponendo di trattare l’aria come un gas
ideale biatomico, determinare la quantità di calore assorbita dall’aria quando la sua temperatura all’interno
della stanza passa da Tamb = 10 ◦ C a Tf = 20 ◦ C. (6 punti)