CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE Prova scritta di FISICA 4 luglio 2011
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1 CORSO DI LURE IN SCIENZE BIOLOGICHE Proa crtta FISIC 4 luglo 0 Un babno tra una ltta aa = 5 kg lungo u un entero orzzontale nneato, utlzzano una une nclnata =45 retto all orzzontale. Il coecente attrto naco tra la ltta e l uolo nneato è = 0.. lla ne el entero l babno ee ulla ltta e cola lungo un eno lungo L = 0, nclnato =0 retto all orzzontale e ro attrto. Deternare: a La orza T ce l babno ee alcare er antenere la ltta n oto con eloctà cotante lungo l entero orzzontale nneato; b La eloctà con cu l babno arra alla bae el eno, arteno con eloctà nulla. Nel unto O, orgne el tea a (x,y è ata una carca Q = 0 0 C. Una carca negata q = -0 C ce a aa = 0 0 g uoe lungo una crconerenza raggo R = 0 6 e centro O con eloctà cotante n oulo. S etern: a l cao elettrotatco ( eccare ance rezone e ero creato a Q ne unt ce tano R a Q e l oulo ella eloctà q. b l energa totale el tea elle ue carce c Facoltato: la na eloctà ce occorre artre alla carca q, ancè ugga entaente a Q. [Note: 0 = C N ] Nella conotta otrata n gura corre un luo eale con entà = gc. Il tratto orzzontale troa a quota = 70 c e a ezone arable, con =. Nel tratto ucceo la conotta a ezone cotante ( = e abbaa no a quota 0. Saeno ce la eloctà el luo n corronenza alla ezone è ar a = 5, eternare: a le eloctà e n corronenza alle ezon e ; b le erenze reone = e = oe, e ono le reon n corronenza alle ezon, e. 4 Una ole un ga eretto onoatoco coe un cclo reerble a artre allo tato nzale \, n cu la reone = 0 5 Pa e l olue V = ltr, cottuto alle eguent traorazon: B, n cu la reone auenta lnearente con l olue e noltre B = e V B = V ; BC, ooluca con C =,, e C, obara. a egn l cclo nel agraa (,V e calcol l laoro couto al ga nelle traorazon B e C. b calcol la quanttà calore cabata al ga nell ntero cclo e noltre la arazone energa nterna e la quanttà calore relata alla traorazone B. [Nota: R= 8. JKole =0.08 l ato Kole] SCRIVERE IN MODO CHIRO. GIUSTIFICRE BREVEMENTE I PROCEDIMENTI. SOSTITUIRE I VLORI NUMERICI SOLO LL FINE. NON SCORDRE LE UNIT` DI MISUR. Tet, oluzon e et alle agne: (D, (PE-Z
2 SOLUZIONE ESERCIZIO (Meccanca a Per antenere la ltta n oto con eloctà cotante la orza netta alcata alla ltta ee eere nulla: F a F N T 0 net g Proettano tale equazone ull ae x e y ottene: ae x : N T co(45 0 ae y : g N T n(45 0 Sottraeno ebro a ebro ottene: N g N 0 N( g N g ( ( N 40.8N Inne, alla equazone relata all ae x ottene: T N co( N. 5N b La eloctà alla bae el eno (ro attrto ottene alcano l rnco conerazone ell energa eccanca: ( M ( M g g ( M g ( M gln 0 ( M ( M g
3 SOLUZIONE ESERCIZIO (Elettrotatca a Il cao elettrotatco creato a Q ne unt ce tano R a Q è: E = k Q R ( r oe k = ¼ o = N C e r è un erore arallelo al raggo ella crconerenza e ero ucente a O. Sottueno alor nuerc ottene ce l oulo E è E = 8 0 NC ; la rezone e ero è raale, ucente a Q. La orza centreta, ce eterna l oto crcolare unore q ntorno a Q, è la orza F attrazone elettrotatca eerctata a Q u q : F = k Q q R ( -r, retta a q ero Q. Il oulo F è, F =.8 N. Il oulo ella eloctà ella carca q rcaa alla F = R, = F R = b L energa totale el tea elle ue carce, E n, è la oa ell energa cnetca q e ell energa otenzale elettrotatca, ertanto E n = ½ - k Qq R = - ½ k QqR = J. b Facoltato : la na eloctà a artre a q ancè ugga entaente all attrazone Q, uga, è quella ce rene nulla l energa totale el tea elle ue carce, unque, ½ uga - k Qq R = 0. Pertanto uga = 6000
4 SOLUZIONE ESERCIZIO (Flu a In bae all equazone contnutà la ortata ella conotta è cotante n corronenza a tutte le ezon a cu rcaa: 0 0 b Le erenze reone oono eere rcaate alcano l teorea Bernoull: te g tan co a cu ottene: Pa kg (4 ( Pa kg g ( (
5 a La gura otra l cclo n un agraa,v. SOLUZIONE ESERCIZIO 4 (Teronaca B C V In un agraa queto to l Laoro couto al ga nelle traorazon B e C è ar all area eltata alle traorazon tee e all ae V, tra lo tato nzale e quello nale. Pertanto: L B = ( B + ( V B -V = 700 J, L C = ( V - V C = -800J. b Per l ro rnco ella teronaca E = Q - L, ocè E n un cclo è nulla, Q = L. Il laoro couto al ga nell ntero cclo è l area el trangolo BC e è, a rultat a, L= ( J = 900 J. Il calore cabato al ga nell ntero cclo è ertanto 900 J. La arazone energa nterna relata alla traorazone B è E B = n c ( T B T = (½ (5 V = 6750 J. Per l ro rnco ella teronaca noltre, Q B = L B + E B = 9450 J.
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