Esame del 16 Settembre 2020
Corso di Laurea in Fisica
Compito scritto di Fisica Generale I
M.G. Grimaldi – A. Insolia
Per la prova in itinere (2 ore) svolgere i problemi: 2, 3, 4
Per la prova completa (2 ore) svolgere i problemi: 1, 2, 3
Problema n.1↵
Un cilindro omogeneo di massa m=15.0 kg e raggio r=15 cm giace su un piano orizzontale scabro (coefficienti di attrito statico e dinamico rispettivamente, \(μ_s=0.500\) e \(μ_k=0.300\)); sulla sua superficie è avvolta una fune ideale di spessore trascurabile che lo vincola a un supporto fisso. Una forza orizzontale \(\vec{F}\) viene applicata ortogonalmente al suo asse (vedi figura). Determinare:
- \(F_{max}\), la massima intensità di \(\vec{F}\) compatibile con lo stato di quiete.
- Nel caso in cui \(F=2F_{max}\) calcolare l’accelerazione del centro di massa del cilindro;
- Nel caso in cui \(F=2F_{max}\) calcolare la tensione della fune.
[Si noti che in caso di moto, mentre il suo centro di massa si sposta verso destra, il cilindro ruoterà in verso antiorario. In queste condizioni, il punto di appoggio del cilindro con il piano sottostante scivola, mentre il punto alla sua sommità è istantaneamente fermo]
Visualizza le soluzioni
Non ancora disponibili :(
Se sei in possesso delle soluzioni, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Visualizza lo svolgimento
Non ancora disponibile :(
Se sei in possesso dello svolgimento, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Problema n.2↵
Un satellite di massa m=200 kg percorre un’orbita circolare intorno alla Terra. Sapendo che il satellite impiega 2 giorni a percorrere un’orbita completa, determinare:
a) il raggio r dell’orbita e l’energia meccanica del satellite.
In seguito, accendendo il propulsore per pochi istanti, la velocità del satellite viene dimezzata e, conseguentemente, il satellite inizia a percorre un’orbita ellittica. Determinare:
b) le distanze dal centro della Terra dei vertici dell’orbita ellittica;
c) le velocità del satellite negli stessi vertici.
[Suggerimenti: 1) i vertici dell’orbita ellittica corrispondono ai punti dove il satellite ha rispettivamente velocità massima e minima; 2) Dato che il propulsore opera per pochi istanti, allora la distanza del primo vertice dell’ellisse corrisponderà al raggio della circonferenza]
Visualizza le soluzioni
Non ancora disponibili :(
Se sei in possesso delle soluzioni, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Visualizza lo svolgimento
Non ancora disponibile :(
Se sei in possesso dello svolgimento, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Problema n.3↵
Si abbiano n=2.50 mol di un gas ideale biatomico inizialmente a pressione $p_1=3.00 \; $atm e temperatura \(T_1=400 \; K\). A partire da tale stato, il gas segue l’espansione reversibile delineata in figura fino allo stato 2 in cui si ha \(p_2=(2/3) p_1\) e \(V_2=3 V_1\). Come si vede nel piano p–V la trasformazione è rappresentata dal segmento rettilineo che unisce gli stati 1 e 2. Determinare:
- il volume \(V_1\) e la temperatura \(T_2\);
- la variazione di energia interna del gas nella trasformazione da 1 a 2;
- il calore scambiato \(Q_{1,2}\);
- la variazione di entropia \(ΔS_{1,2}\).
- la temperatura massima \(T_{max}\) raggiunta dal gas nella trasformazione.
Visualizza le soluzioni
Non ancora disponibili :(
Se sei in possesso delle soluzioni, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Visualizza lo svolgimento
Non ancora disponibile :(
Se sei in possesso dello svolgimento, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Problema n.4↵
In un termostato di capacità termica trascurabile si uniscono le masse \(m_1=1 \; kg\) di acqua alla temperatura \(T_1=80 \; °C\), \(m_2=100 \; g\) di ghiaccio fondente e \(m_3=200 \; g\) di ghiaccio alla temperatura \(T_3=40 \; °C\). Si calcoli la temperatura finale \(T_F\) della miscela all’equilibrio termico.
[calore specifico del ghiaccio c*=0.5 kcal/kg °C, calore latente di fusione del ghiaccio \(λ_F=80 \; kcal/kg\)]
Visualizza le soluzioni
Non ancora disponibili :(
Se sei in possesso delle soluzioni, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.
Visualizza lo svolgimento
Non ancora disponibile :(
Se sei in possesso dello svolgimento, puoi valutare la possibilità di contribuire al progetto facendo click sull'icona di modifica in alto a destra () dopo aver creato un account GitHub.
Leggi di più su come contribuire.