CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Appello di FISICA, 17 gennaio 2011

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Niccolina Parisi
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1 CORSO DI LURE I SCIEZE BIOLOGICHE ppllo di ISIC, 17 nnaio 11 1 Una partilla di assa = 1 k vin lasiata libra di uovrsi dalla soità di un piano inlinato. L altzza H dl piano è pari a h = 6 l anolo di inlinazion dl piano è. Si dtrini: a il lavoro opiuto dalla orza pso qullo dlla razion noral al piano d oio durant lo spostanto dlla partilla da ino a B, alla bas dl piano inlinato. C B b dopo avr raiunto il punto B, la partilla prosu il suo oto luno un piano sabro H oiint di attrito =.. Calolar a qual distanza BC, dalla bas dl piano inlinato, si arrsta. Du lain tallih ininitant sts sono uniornt arih on dnsità di aria supriial di sno opposto odulo = C/. La distanza d tra l lain è 1. Un lttron di assa si staa, on vloità inizial nulla, dalla laina aria nativant. Dtrinar: a il apo lttrio ra l du lain tallih la orza ant sull lttron. Pr ntrabi si prisino odulo, dirzion vrso. b la vloità dll lttron nll istant in ui raiun la laina positiva. [ ot: si trasuri la orza di ravità = C = k = C / Un orpo di ora irrolar di volu = ha al suo intrno una avità vuota di volu = /. Il atrial di ui è ostituito il orpo ha dnsità o doppia risptto a qulla dll aqua. Il orpo vin irso opltant in aqua. Dtrinar: a la spinta di rhid di ui risnt il orpo, spiiandon dirzion vrso; b la orza h è nssario liar ainhé il orpo all quilibrio sia opltant irso in aqua spiiar dirzion vrso di. 4 Du oli di un as prtto biatoio passano dallo stato inizial a qullo inal D, attravrso l trasorazioni rvrsibili B isotra, BC isobaria, CD isovoluia, dov p = 1 4 /, p B =.5 p, C = = 1, p D =.5 p. a si disnino nl piano, p l trasorazioni B, BC CD si dtrinino l oordinat trodinaih p,,t di punti, B, C, D b si aloli il lavoro total opiuto dal as durant l trasorazioni da ino a D la orrispondnt variazion total di nria intrna. [ ota: R= 8.1 J/Kol ] SCRIERE I MODO CHIRO. GIUSTIICRE BREEMETE I PROCEDIMETI. SOSTITUIRE I LORI UMERICI SOLO LL IE. O SCORDRE LE UIT` DI MISUR. Tsti, soluzioni d siti all pain: D, qin.isia.unii.it E, OZ

2 SOLUZIOE ESERCIZIO 1 a Il lavoro opiuto dalla orza pso qullo opiuto dalla razion noral al piano durant lo spostanto dlla partilla da ino a B sono rispttivant : L Pso = P // d dov P // è la oponnt dlla orza Pso parallla ad B d è la lunhzza di B L oral = // d dov // è la oponnt dlla orza oral parallla ad B Indiata on h l altzza H dl piano inlinato, si ha : P // = P sn = sn ; d = h / sn prtanto L Pso = h = 58.8 J. Piu rapidant il lavoro dlla orza Pso può ssr alolato o dirnza di valori dll nria potnzial assoiata al apo dlla orza Pso in in B, U-UB, h val h- = h. // = prtanto L oral = b Quando raiun il punto B la partilla ha nria ania EB uual a qulla h avva nl punto, E. Inoltr EB è tutta nria intia, E in B, in quanto UB =. l tratto BC opi lavoro L BC solo la orza di attrito partilla piano, prtanto il lavoro opiuto dalla orza risultant ant sulla partilla h si sposta da B a C è L BC = - BC. Pr il tora lavoro nria intia L BC = E in C - E in B = E = - h Si ha quindi - BC = - h da ui BC = h/ =

3 SOLUZIOE ESERCIZIO a L du piastr pian arih produono al loro intrno un apo C / E i i 1 / C i C / ossia prpndiolar all du piastr on vrso dalla piastra positiva a qulla nativa. La orza lttria subita dall lttron è pari a qe E i ossia è dirtta luno x on vrso onord all ass C C / C / i. 1 i b L alrazion subita dall lttron è uniant dovut alla orza lttrostatia, oriinata dal apo lttrio: a E ossia: 19 E C 1 / C 15 a i.5 1 / s i k Essndo l alrazion ostant, il oto all intrno dll du piastr è rttilino uniornt alrato, pr ui il la ra vloità posizion quando l lttron urta l aratura è dato da: v v a x xi ad a d 1 14 v a d / s / s

4 SOLUZIOE ESERCIZIO a La spinta di rhid è la orza, dirtta vrtialnt vrso l alto, h ais su un orpo irso in un luido. L intnsità di tal orza è pari al pso dl luido spostato dal orpo. l aso in sa: s k H b ll quilibrio, la soa vttorial dll orz anti sul orpo è pari a zro. tot Proittiao ora l quazion prdnt sull ass y vrtial, supponndo onord in vrso on l ass y: s k Il sno dlla orza liata è risultato positivo, quindi il vrso è onord on qullo dl siass positivo y o la spinta rhida.

5 SOLUZIOE ESERCIZIO 4 a p C B D p = 1 4 / = 1 T = p / n R = 1.4 K p B =.5 p = 1 4 / B = = T B = 1.4 K p C = p B =.5 p = 1 4 / p D =.5 p = / C = = 1 T C = p C C / n R =.5 p / n R = 61.7 K D = C = = 1 T D = p D D / n R =.5 p / n R =.8 K b L tot = L B + L BC + L CD L B = nr T ln B / = 186 J L BC = p C C - B = - 1 J L CD = J L tot = 86 J E = n T D - T = - 75 J

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