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Fisica – Prof. Claudio Conti AA 2012/2013 ---16 Gennaio 2014
COMPITO NUMERO 1
Alcune informazioni: Viene valutata soltanto la risposta segnata, a patto che ci sia lo svolgimento nel foglio accluso.
Se si sbaglia a selezionare la risposta, basta scrivere NO accanto alla scelta sbagliata. Molteplici scelte non vengono
considerate. Se non fosse presente la risposta che voi considerate giusta, aggiungetela come ulteriore possibilità e
valuteremo.
Per prima cosa completate i dati qui richiesti SU OGNI FOGLIO
Nome ................................. Cognome .......................... Matricola..........................
Data e luogo di nascita...................................... Firma Candidato..............................................
Esercizio numero 1 (6 punti)
Un bullone di ferro di massa m=125g è appeso ad una cordicella lunga l=45,0 cm. La cima della corda è fissa. Senza
che ci sia contatto, un magnete attrae il bullone di ferro, mantenendolo fermo in una posizione che dista h=32,0 cm
dalla linea verticale formata inizialmente dalla cordicella (g=9.81 m/s 2).
1) Determinare il valore della tensione della corda (3pti)
1.2N
15.0N
23.0N
1.74N
2) Determinare il modulo della forza magnetica che tiene sospeso il bullone (3pti)
0
0.872 N
1.24 N
0.12 N
Esercizio numero 2 (6 punti)
Un proiettile di massa m e velocità v attraversa completamente il pendolo di massa M, come illustrato in
figura. La velocità del proiettile, una volta attraversato il pendolo è v/2. Il pendolo è costituito da una pallina
assicurata ad una sbarretta rigida di lunghezza l e massa trascurabile. Dopo l'urto con il proiettile il pendolo
oscilla in una piano verticale. m=1.0 kg , M =10 kg ,l=2.0 m , g=9.8 ms−2
1) Determinare l'espressione del modulo della velocità V del pendolo subito dopo l'urto in funzione
della velocità del proiettile (2pti)
V =v
V=
mv
2M
V=
mv
M
V=
m v2
2M
2) La variazione energia cinetica subito dopo l'urto (2 pti)
0
mv 2 M V 2
+
2
2
2
mv 2 m
( +1)
8 M
mv m
( −3)
8 M
3) Il minimo valore di v per cui il pendolo, durante il suo moto, descrive un cerchio completo (2 pti)
1.8 m/s
260 m/s
180 m/s
Non accade mai
Esercizio numero 3 (6 punti)
A un pallone riempito di elio è legato un filo omogeneo lungo l=2,00 m di massa m=0.100 kg. Il pallone ha una forma
sferica di raggio R=0.400m. Se abbandonato, il pallone solleva un pezzo di filo di lunghezza h e rimane in equilibrio,
come mostrato in figura. Si determini il valore di h. L'involucro del pallone ha massa 0.250kg.
(densità dell'aria 1.29 kg/m3, densità dell'elio 1.79x10-1 kg/m3)
Risposta (6 pti)
1.91 m
0.957 m
0.478 m
0.239 m
Esercizio numero 4 (6 punti)
n=2 moli di un gas perfetto monoatomico si espandono molto lentamente e adiabaticamente da una pressione iniziale
p1=5.00atm e un volume di V1=12.0L a un volume finale V2=30.0L (R=8.314 J/Kmol, 1atm=101.3kPa )
1) Determinare la pressione finale del gas(1pto)
505kPa
57.0 kPa
220kPa
110kPa
282K
305K
145 K
452 K
-230 kJ
256 kJ
230 kJ
42 K
-230 kJ
42 K
2) Determinare la temperatura iniziale (1pto)
92.4 °C
53.0 °C
3) Determinare la temperatura finale (1pto)
-25.0°C
-74.7 °C
4) Determinare il calore scambiato Q (1pto)
75 kJ
0
5) Determinare la variazione di energia interna (1pto)
-4.17 kJ
4.17 kJ
6) Determinare il lavoro compiuto W (1pto)
-4.17 kJ
4.17 kJ
Fisica – Prof. Claudio Conti AA 2012/2013 ---16 Gennaio 2014
COMPITO NUMERO 1
Alcune informazioni: Viene valutata soltanto la risposta segnata, a patto che ci sia lo svolgimento nel foglio accluso.
Se si sbaglia a selezionare la risposta, basta scrivere NO accanto alla scelta sbagliata. Molteplici scelte non vengono
considerate. Se non fosse presente la risposta che voi considerate giusta, aggiungetela come ulteriore possibilità e
valuteremo.
Per prima cosa completate i dati qui richiesti SU OGNI FOGLIO
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Esercizio numero 5 (6 pti)
Una bacchetta disposta parallelamente all'asse x di lunghezza L porta una carica totale Q positiva uniformemente
distribuita con densità λ . Nel punto P in figura è posizionata una
carica di prova q.
ϵ 0=8.85×10−12 F /m, L=1.00 m , a=10.0 mm , Q=10.0 μ C ,q=1.00 μ C
Determinare:
1) Nel punto P in figura l'espressione del modulo del campo elettrico (3 pti)
q
4 π ϵ0 a( a+ L)
Q
4 π ϵ0 (a+ L)
Q
4 π ϵ0 a( a+ L)
λ
4 π ϵ0 a( a+ L)
2) Nel punto P la componente y della forza sulla carica di prova (1 pto)
-10.0x10-2 N
0
10.0x10-2 N
2.81 x 106 N
3) Nel punto P la componente x della forza sulla carica di prova (2 pti)
8.17x10-2 N
- 8.17x10-2 N
-8.90 N
8.90 N
Esercizio numero 6 (6 pti)
1) Determinare l'intesità del campo magnetico a distanza d=1m da un lungo filo conduttore nel quale scorre una
corrente I=2A (2pti)
μ 0=4 π×10−7 H /m
0.1 µT
0
0.2 µT
0.4 µT
2) Se una carica di prova q si muove parallelamente al filo conduttore nel verso della corrente, la forza tra il filo e la
carica è (2pti)
Nulla
Attrattiva
Repulsiva
3) Determinare il modulo della forza che si esercita tra il filo e la carica se q=1mC e la velocità della carica è
v=105cm/s (2pti)
0
4x10-7N
2x10-5 N
10-3 N