Transcript Fisica – Prof. Claudio Conti AA 2012/2013 ---- 14

Fisica – Prof. Claudio Conti AA 2012/2013 ---14 Febbraio 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)
Per un volo di prova un razzo sperimentale viene lanciato da un pozzo con una catapulta. A livello del suolo, dove
ha già una velocità di 160m/s, si accendono i motori, che lo spingono fino ad un'altezza di 1000m con una
accelerazione di 4.00m/s2. A questa altezza il motore si rompe ed il razzo prosegue con una accelerazione di
-9.80m/s2. Determinare
Il tempo di volo del razzo (2pti)
41 s
48 s
123 s
170 s
2700 m
150 m
L'altezza massima raggiunta (2pti)
1.73 km
1300 m
La velocità all'istante precedente l'impatto con il suolo (2pti)
-180 m/s
-230 m/s
124 m/s
0
Esercizio numero 2 (6 punti)
Un blocco di alluminio di 2.00 kg e un blocco di rame di 6.00kg sono
collegati tra loro mediante una corda priva di massa che passa su una
puleggia priva di attrito. I blocchi poggiano sulla superficie d'acciaio
illustrata in figura dove θ è l'angolo del piano inclinato. Ad un certo
istante i blocchi vengono lasciati liberi di muoversi tagliando la corda.
Dati: g=9.80 m/s2,
coefficiente di attrito dinamico tra alluminio e acciaio μk1 =0.61
μ s1=0.47
coefficiente di attrito statico tra alluminio e acciaio
μ k2 =0.53
coefficiente di attrito dinamico tra rame e acciaio
coefficiente di attrito statico tra rame e acciaio μs2 =0.36 ,
determinare il massimo valore dell'angolo θ per cui i blocchi rimangono in equilibrio (2pti)
15.2°
Per
7.21°
12.1 N
15 N
43.5 N
θ=10° il modulo della forza di attrito che agisce sul blocco di alluminio (1 pto)
78.1 N
Per
19.8°
θ=10° determinare la tensione del filo (1 pto)
0
Per
45.0°
9.21 N
0
10.4 N
θ=10° il modulo della forza di attrito che agisce sul blocco di rame (2 pti)
20.8 N
0
18.0 N
5.65 N
Esercizio numero 3 (6 punti)
Una massa di 1.00 kg è fissata ad una molla su una superficie orizzontale liscia. La massa, allontanata di 0.200 m
dalla sua posizione di equilibrio, che è anche l'origine dell'asse x, è mantenuta in quiete da una forza esterna
orizzontale di 20.0 N. La massa, in quiete nella posizione x i=0.200 m, viene lasciata libera e compie oscillazioni
armoniche. Si determini:
la costante elastica della molla (1pto)
10 N/m
100 N/m
50.0 N/m
1000 N/m
1.59 Hz
124 s
100 Hz
4.00 m/s
8.00 m/s
16.0 m/s
4.00 J
16.0 J
la frequenza delle oscillazioni (1pto)
4.79 s
la velocità massima (1pto)
2.00 m/s
l'energia totale del sistema (1pto)
1.00 J
2.00 J
la velocità della particella quando si trova ad una distanza pari ad un terzo della sua posizione di equilibrio (1pto)
7.91 m/s
19.5 m/s
0.4 m/s
1.89 m/s
l'accelerazione della particella ad una distanza pari ad un terzo della sua posizione di equilibrio (1pto)
6.67 m/s2
8.93 m/s2
0.478 m/s2
0.239 m/s2
Fisica – Prof. Claudio Conti AA 2012/2013 ---14 Febbraio 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
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Per prima cosa completate i dati qui richiesti SU OGNI FOGLIO
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Esercizio numero 4 (6 punti)
Una massa m=2.00 g di acqua alla pressione atmosferica p=101.3kPa si trasforma in vapore a pressione costante .
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Il volume dell'acqua nello stato liquido è V i=1.00 cm e nello stato di vapore è V f =3300 cm . Dato il calore
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latente di vaporizzazione dell'acqua Lv =2.26×10 J / kg ,trascurando ogni mescolamento tra il vapore e l'aria
circostante, e assumendo semplicemente che il vapore spinga via l'aria circostante, determinare:
il lavoro compiuto nell'espansione (2pti)
3.34x102 J
-3.34x102 J
1.15 J
-1.15 J
4.52 x 103 J
121 kJ
-121 kJ
753 J
il calore assorbito dall'esterno dall'aqua (2pti)
10.2 J
53.4 J
la variazione di energia interna del sistema (2pti)
4.19 x 103 J
0
Esercizio numero 5 (6 punti)
Due piani infiniti non conduttori sono paralleli tra loro. Lo strato a sinistra ha una densità di carica superficiale
uniforme positiva σ e quello a destra ha una densità di carica superficiale uniforme −σ . Determinare:
la direzione del campo elettrico nella zona tra i due piani (1 pto)
Parallelo ai piani
Il campo elettrico è nullo
Da sinistra a destra
Da destra a sinistra
l'espressione del modulo del campo elettrico nella zona frapposta tra i piani (3 pti)
ϵ0 σ
0
σ /ϵ0
σ /(2 ϵ0 )
l'espressione del modulo del campo elettrico nella zona esterna, dal lato del piano a carica positiva (2 pti)
ϵ0 σ
0
σ /ϵ0
σ /(2 ϵ0 )
Esercizio numero 6 (6 pti)
Due fili paralleli e infinitamente lunghi sono appoggiati sul terreno alla
distanza L=2.00 cm l'uno dall'altro, come in figura. Un terzo filo di lunghezza
D=40.0 cm e massa m=400g, nel quale scorre una corrente I 1 =100 A ,
sta levitando sopra gli altri due, rimanendo orizzontale al centro fra i due fili. I
fili infinitamente lunghi sono percorsi dalla stessa corrente I 2 nella stessa
direzione, che però scorre nel verso opposto a quello della corrente del filo
sospeso (g=9.80 m/s2).
Determinare:
se la forza magnetica tra i due fili infinitamente lunghi è attrattiva o repulsiva (1pto)
attrattiva
repulsiva
se la forza magnetica tra i due fili infinitamente lunghi e il filo sospeso è attrattiva o repulsiva (1pto)
attrattiva
repulsiva
Il modulo della forza magnetica che agisce sul filo sospeso quando i fili formano un triangolo equilatero (2pti)
μ0 I 1 I 2 D
μ0 I 1 I 2 D
πL
μ0 I 1 I 2 D
cos( 30° )
πL
μ0 I 1 I 2 D
cos(60° )
πL
Il valore della corrente I2 che permette ai tre fili di formare un triangolo equilatero (2pti)
100 A
5.66 kA
- 50.5 kA
90.4 kA