Dotto Formazione a tutto tondo Rapid Training 2018 Corso di Fisica Argomento 16 Complementi di fluidi

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2 Dotto Formazione a tutto tondo Rapid Training 2018 Corso di Fisica Argomento 16 Complementi di fluidi Fabrizio Barbero Dotto Rapid Training 2017 Torino 2

3 Equazione di continuità Fluido ideale: non viscoso (ovvero si trascurano le forze di attrito) e incomprimibile (ovvero avente densità costante) Nei fluidi ideali in movimento si conserva la portata in volume: Q = vs = V t = cost 3

4 Esercizio 16.1 In una tubatura orizzontale a sezione circolare di 6 cm 2 scorre dell acqua alla velocità costante di 0.80 m/s. Il tubo subisce un restringimento e la sua sezione varia in maniera continua fino a 4 cm 2. La velocità dell acqua in seguito al restringimento vale: A) 1.50 m/s B) 1.20 m/s C) 0.40 m/s D) 0.60 m/s E) 0.75 m/s 4

5 Esercizio 16.2 In un tubo orizzontale a sezione circolare di raggio r 1 scorre dell acqua a velocità costante v 1. Se si vuole che l acqua scorra ad una velocità v 2 otto volte superiore, quanto deve valere il raggio r 2 del tubo? A) 2r 1 B) 8r 1 C) r 1 /8 D) r 1 /2 2 E) 2 2 r 1 5

6 Esercizio 16.3 Una vasca da bagno ha una superficie di area S a forma irregolare e altezza h. Quanto tempo ci si impiega per riempirla completamente tramite un rubinetto di sezione σ da cui fluisce dell acqua a velocità v? A) Sv/σh B) σh/sv C) σs/hv D) Sh/σv E) non si può rispondere poiché la vasca ha sezione irregolare 6

7 Esercizio 16.4 Il prodotto tra una densità e il modulo quadro di una velocità equivale dimensionalmente a: A) un energia B) una forza C) una pressione D) un accelerazione E) una densità 7

8 Equazione di Bernoulli Esprime la conservazione dell energia meccanica nel caso di fluidi ideali. La somma della pressione statica e di quella dinamica, detta pressione generalizzata, si conserva: p + ρgh ρv2 = cost 8

9 Esercizio 16.5 In un condotto di raffreddamento scorre del liquido refrigerante da un punto A ad un punto B. Cosa si può affermare sulla pressione statica p s del liquido nei due punti? A) niente poiché non si conosce la reale natura del liquido B) niente poiché non si conosce la forma del condotto C) p s A = p s B D) p s A < p s B E) p s A > p s B 9

10 Effetto Venturi Si considera un tubo orizzontale ቐ v 1 S 1 = v 2 S 2 p ρv 1 2 = p ρv 2 2 p 1 v 1 S 1 p 2 v 2 S 2 v 2 = 2 p ρ + v 1 2 p 2 = p ρv S 1 2 S

11 Esercizio 16.6 Tra i due versanti di una catena montuosa si instaura una differenza di pressione atmosferica di 260 hpa. Quale sarà la velocità del vento che si instaura tra i due versanti? A) 2.3 m/s B) 400 m/s C) 200 m/s D) 4 m/s E) 230 m/s 11

12 Teorema di Torricelli Si pratica un foro di sezione σ ad un altezza h dal fondo di un contenitore di sezione S e riempito fino all altezza H. Se σ S allora il liquido zampilla dal foro con velocità: H h v v = 2g H h p 0 + ρgh ρv2 = p 0 + ρgh ρv a 2 12

13 Esercizio 16.7 Se si pratica un foro molto piccolo sulla superficie laterale di una cisterna, il liquido che fuoriesce si muove di moto: A) rettilineo uniforme in direzione orizzontale B) rettilineo uniformemente accelerato in direzione orizzontale C) rettilineo uniforme in direzione verticale D) rettilineo uniformemente accelerato in direzione verticale E) parabolico 13

14 Esercizio 16.8 Viene praticato un foro alla stessa altezza dal suolo sia su una cisterna piena di acqua, sia su una cisterna piena di olio vegetale. I due liquidi iniziano a zampillare con velocità v a e v o rispettivamente. Si può affermare che: A) v a > v o B) v a = v o C) v a < v o D) non si può rispondere poiché non si conosce la natura esatta dell olio vegetale E) non si può rispondere poiché non si conoscono le altezze a cui sono riempite le due cisterne 14

15 Esercizio 16.9 Una botte è colma di vino fino ad un'altezza H rispetto al fondo. Se si praticano cinque fori a partire dal fondo, da quali di essi il vino fuoriesce più velocemente? A) dal primo e dall ultimo B) dal secondo e dal quarto C) dal terzo D) dal primo E) dall ultimo 15

16 Esercizio Una botte è colma di vino fino ad un'altezza H rispetto al fondo. A quale Altezza rispetto al fondo bisogna praticare un foro affinché il getto di vino raggiunga la massima distanza dalla botte? A) H B) 0 C) H/2 D) 2H E) H/4 16