Prova scritta di Fisica Applicata ( )

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1 Cognome Nome Firma Matricola Docente Prova scritta di Fisica Applicata ( ) Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) In quale dei diagrammi a lato la somma dei due vettori fornisce un vettore nullo? a. b. c. d. e. ) Quale unità di misura tra le seguenti può essere usata per misurare il campo elettrico? a. N/C b. V m c. N C d. V /s e. nessuna delle precedenti 3) Nel moto circolare uniforme a. la velocità è un vettore costante b. l accelerazione cresce linearmente nel tempo c. l accelerazione è zero perchè la velocità è costante d. l accelerazione e la velocità sono ortogonali tra loro e. l accelerazione e la velocità sono entrambe tangenti alla traiettoria. 4) Una fontana in un parco ha un getto alto 15 m. Qual è la pressione (in atm) che occorre avere alla base della fontana, perché l acqua raggiunga quella quota? a b c. 0 d e ) Un cubetto di ghiaccio galleggia in un bicchiere d acqua e dopo un po di tempo si scioglie completamente. Il livello del liquido nel bicchiere a. si alza b. si abbassa c. resta lo stesso d. non è rivelabile e. è sempre 10 cm 6) Una pianta acquatica si innalza sopra la superficie dell acqua. Se i suoi vasi capillari hanno un raggio di 30 µm, quale può essere la sua altezza massima (espressa in cm) perché possa ritenersi alimentata per sola capillarità? Si assuma che l angolo di contatto sia zero e che la linfa abbia la stessa densità e la stessa tensione superficiale dell acqua (rispettivamente 1 g/cm 3 e N/m). a. 4 b. 480 c. 0 d. 4.8 e. 48 7) Un litro d acqua a 30 C viene miscelato con ½ litro di acqua a 60 C. Quale sarà la temperatura finale dell acqua in C? a. 30 b. 40 c. 50 d. 60 e. 70 8) Una macchina termica irreversibile compie un lavoro di 100 J ad ogni ciclo. Alla fine di ogni ciclo, possiamo dire che la variazione di entropia (in J/K) della macchina e quella dell universo sono a. (0, >0) b. (>0, >0) c. (<0, <0) d. (0, 0) e. (<0, 0) 9) Una carica q possiede una velocità v quando viene acceso un campo magnetico. Il lavoro svolto dalla forza magnetica sulla carica è a. sempre positivo b. sempre negativo c. sempre nullo d. dipende dal segno della carica e. dipende dal modulo del campo magnetico. 10) Un fascio luminoso entra in acqua (indice di rifrazione 1.33) con un angolo di 45 rispetto alla verticale. In acqua l angolo che esso forma con la verticale sarà di a. 45 b..5 c. 90 d. 3 e. 54 1

2 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Un blocco di 1 kg si muove lungo un piano scabro. Una forza d attrito di.5 N è esercitata sul blocco da parte del piano. Quanto vale il coefficiente d attrito dinamico tra il piano e il blocco? a. 0.1 b..1 c d e..5 1) Una bobina quadrata costituita da 5 avvolgimenti di lato 10 cm e resistenza 4Ω è posizionata in un campo magnetico che forma un angolo di 30 con il piano della bobina. Il campo varia con il tempo come B(t)=0.5t, dove t è misurato in s e B in T. Quanto vale la corrente in ma indotta nella bobina? a. 5.4 b. 54 c. 540 d e. 0 13) Quanto vale in Volt la tensione ai capi del resistore da 0 Ω del circuito in figura? (Giustificare la risposta indicando le formule usate) a. 3.0 b. 6.0 c. 9.0 d. 1.0 e. 5.0

3 QUIZ n. RISPOSTA 1 b a 3 d 4 e 5 c 6 e 7 b 8 a 9 c 10 d 11 c 1 a 13 b 3

4 Cognome Nome Firma Matricola Docente Prova scritta di Fisica Applicata ( ) Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) In quale dei diagrammi a lato la somma dei due vettori fornisce un vettore con componente x negativa? a. b. c. d. e. ) Quale dimensione fisica ha la grandezza (g/l) 1/ dove l è la lunghezza di un pendolo e g l accelerazione di gravità? a. L/t b. L/t 3 c. L /t d. 1/t e. 1/t 3) Un satellite gira sincrono intorno alla Terra su di un orbita circolare. a. La sua velocità è un vettore costante b. La sua accelerazione cresce linearmente nel tempo c. La sua accelerazione è zero perchè la velocità è costante d. Accelerazione e velocità sono entrambi vettori non costanti e. Accelerazione e velocità sono opposte 4) Se la densità di un dato volume di fluido non cambia con la pressione sulla superficie delimitante quel volume si dice che il fluido è a. incompressibile b. stazionario c. moderato d. irrotazionale e turbolento 5) Il pascal (Pa) è lo stesso che a. kg m/s b. N m c. N/s d. N/m e. kg/m 3 6) Una persona si trova in una barca dentro una piscina. Ella getta dalla barca un tronchetto d albero del peso di 0 kg nell acqua della piscina. Il tronchetto galleggia. Che succede al livello dell acqua nella piscina? a. Si abbassa b. Si alza c. Rimane invariato d. Non ci sono dati sufficienti per rispondere e. Nessuna delle precedenti 7) Una pianta acquatica si innalza sopra la superficie dell acqua. Se i suoi vasi capillari hanno un raggio di 5 µm, quale può essere la sua altezza massima (espressa in cm) perché possa ritenersi alimentata per sola capillarità? Si assuma che l angolo di contatto sia zero e che la linfa abbia la stessa densità e la stessa tensione superficiale dell acqua (rispettivamente 1 g/cm 3 e N/m). a. 8.5 b..85 c. 0 d. 5.7 e. 57 8) Una macchina termica avente un rendimento del 0% compie un lavoro di 100 J ad ogni ciclo. Quanto calore in J è assorbito per ogni ciclo? a. 500 b. 400 c. 0 d. 0. e ) Una carica q si trova all interno di un cubo di lato l. Che succede al flusso di campo elettrico se la carica diventa 3q? a. cambia di un fattore 0.3 b. cambia di un fattore 4π c. si annulla d. cambia di un fattore 3 e. rimane invariato. 10) Un oggetto è posto a 40 cm a sinistra di una lente convergente di focale f=0 cm. Esso produce un immagine a. reale, 40 cm a sinistra b. reale, 40 cm a destra c. reale, 0 cm a destra d. virtuale, 40 cm a destra e. all infinito 1

5 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Due blocchi A e B, di masse m 1 e m diseguali (m >m 1 ), sono collegati mediante una sottile cordicella passante per la gola di una carrucola molto leggera e priva di attrito (macchina di Atwood, vedi figura). Trascurando le masse del filo e della carrucola, determinare le espressioni dell accelerazione a comune alle due masse e della tensione T della cordicella, assumendo m 1 =.0 kg ed m =6.0 kg. a. 3.7 dyne, 4.61 m/s b. 4.9 m/s, 9.4 N c. 9.4 m/s, 4.9 N d. 3.7 m/s, 6.1 N e m/s,.61 N 1) Una mole di gas ideale compie il ciclo mostrato in figura partendo dal punto in basso a destra. Quanto vale il lavoro (in atm litri) compiuto dal sistema nella compressione isobara e la quantità di calore (in J) scambiata sull intero ciclo? a. 0, 0 b. 40, 404 c. 4, d. -4, 80.8 e -16, 808 P (atm) V (litri) 13) Due fili rettilinei infiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Se I=4 A, qual è la forza per unità di lunghezza in N/m tra i fili? (µ 0 =4π 10-7 N/A ). Indicare se la forza è attrattiva o repulsiva. a b c d e I y x y=+ m 3I y= -3 m

6 QUIZ n. RISPOSTA 1 c e 3 d 4 a 5 d 6 c 7 e 8 a 9 d 10 b 11 b 1 e 13 a 3

7 Cognome Nome Firma Matricola Docente Prova scritta di Fisica Applicata ( ) Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Data una qualsiasi coppia di vettori il loro prodotto scalare è massimo quando i due vettori: a. sono perpendicolari b. formano un angolo di 45 c. sono paralleli d. sono antiparalleli e. nessuna delle precedenti risposte ) Un velocista percorre 100 m in 10 s. Quanto vale la sua velocità in km/h? a. 10 b. 0 c. 50 d. 100 e. 36 3) Quante dyne corrispondono ad un Newton? a b c d e ) Una pallina si muove in senso orario lungo una circonferenza in un campo gravitazionale uniforme diretto verso il basso. Qual è la direzione del vettore velocità quando la palla è nel suo punto più basso? a. b. c. d. e. 5) Una forza centripeta agisce su un corpo di massa m=1 kg che si muove di moto circolare uniforme alla velocità v=10 m/s. Quanto lavoro in J viene compiuto sul corpo ad ogni giro? a. 10 b. 100 c. 0.1 d. zero e. dipende dal raggio 6) Scendendo in profondità nell acqua si avverte l effetto della pressione idrostatica. A quanti metri di profondità occorre scendere per sentire l effetto corrispondente ad una pressione di 1 atm? (1 atm=760 mmhg, la densità del mercurio relativa all acqua è 13.6) a b. 7.6 c. 103 d e ) Una persona beve d un fiato in 7.0 s una lattina di aranciata usando una cannuccia dal diametro di 3 mm. Se aspirando allo stesso modo usa una cannuccia della stessa lunghezza, ma con un diametro di 4 mm, quanti secondi impiegherà a bere tutto il contenuto? a.. b..9 c d. 5. e. non si hanno sufficienti dati per rispondere 8) Quante Joule occorrono per trasformare in vapore 1 cl di acqua? (il calore latente di ebollizione dell acqua è 7 J/g) a b c d e ) L energia in Joule contenuta in un condensatore di 1 pf (10-1 F) caricato a 10 V vale a. 10 b. 100 c. 0.5 d. 5 e ) Una piccola spira circolare percorsa da corrente viene posta ferma in un campo magnetico uniforme verticale. Essa (cioè il piano che contiene la spira) tende a. a disporsi parallelamente al campo b. a disporsi ortogonalmente al campo c. a traslare orizzontalmente d. a traslare verticalmente e. a descrivere una dinamica imprevedibile. 1

8 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Due blocchi A e B, di masse m 1 e m diseguali (m >m 1 ), sono collegati mediante una sottile cordicella passante per la gola di una carrucola molto leggera e priva di attrito (macchina di Atwood, vedi figura). Trascurando le masse del filo e della carrucola, determinare le espressioni dell accelerazione a comune alle due masse e della tensione T della cordicella, assumendo m 1 =.0 kg ed m =4.0 kg. a. 3.7 dyne,.61 m/s b. 3.7 cm/s, 6.1 dyne c. 3.7 m/s,.61 N d. 3.7 m/s, 6.1 N e m/s,.61 N 1) In un bicchiere contenente una quantità di 100 cm 3 d acqua fredda alla temperatura t f =6 C, vengono versati 50 cm 3 di acqua alla temperatura ambiente t c =5 C. Si calcoli la temperatura finale in C e la variazione totale di entropia del sistema in J/K. a. (1.3,0.3) b. (5,0.3) c. (6,0.3) d. (1.3,-0.3) e. (1.3,0) y 13) Due fili rettilinei infiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Se I=5 A, qual è la forza per unità di lunghezza in N/m tra i fili? (µ 0 =4π 10-7 N/A ). La forza è attrattiva o repulsiva? a b c d e I 3I x y=+ m y= -3 m

9 QUIZ n. RISPOSTA 1 c e 3 a 4 b 5 d 6 e 7 a 8 c 9 e 10 b 11 d 1 a 13 a 3

10 Cognome Nome Firma Matricola DOCENTE Prova scritta di Fisica Applicata ( ) Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Data una qualsiasi coppia di vettori il modulo del loro prodotto vettoriale è massimo quando i due vettori: a. sono perpendicolari b. formano un angolo di 45 c. sono paralleli d. sono antiparalleli e. nessuna delle precedenti risposte ) Una persona, intenta a farsi il pedicure, si punge accidentalmente un piede con la punta delle forbcine. Se la persona avverte dolore dopo 17 ms ed è alta 170 cm quanto vale la velocità di trasmissione degli impulsi nervosi in m/s? a. 0.1 b. 10 c. 100 d e. 1 3) Un oggetto di massa 10 kg si pone in movimento per applicazione di una forza di intensità pari a 75 N. Qual è in m/s l accelerazione impressa all oggetto? a. nessuna delle altre risposte b. 750 c d.75 e ) Una biglia viene lasciata scivolare lungo una guida priva di attrito con una forma ad anello (v. figura). Qual è il modulo della velocità della biglia in m/s quando lascia la base della guida? a. 11 b. 13 c. 8.9 d. 6.3 e. 7.4 biglia 5) Un satellite avente massa di 700 kg orbita intorno alla Terra con una velocità costante di 400 m/s. Quanto lavoro in J compie la gravità sul satellite in 10 s? a. 700 J b. zero c. 70 J d. 1 mv e. mg 6) Dell acqua scorre attraverso un tubo di raggio 4 cm con una velocità di 5 m/s. Il condotto è orizzontale e si restringe ad un raggio di cm. Qual è la velocità in m/s dell acqua in questa nuova sezione? a. b. 0 c. 10 d. 1.5 e..5 7) Una persona beve d un fiato in 7 s una lattina di aranciata, la cui temperatura è di 30 C, usando una cannuccia. Se aspirando allo stesso modo beve da una lattina la cui temperatura è di 10 C, quanti secondi impiegherà a bere tutto il contenuto (si assuma η=0.798 mpa s a 30 C e η=1.304 mpa s a 10 C)? a. 4.8 b. 4.8 c d e. non si hanno sufficienti dati per rispondere 8) Il lavoro in J compiuto da 5 moli di un gas ideale in un espansione da 1 l a 5 l, eseguita a temperatura costante di 373 K, è a b c d e ) Le unità di misura del potenziale elettrostatico nel S.I. sono a. J b. N m c. C/m d. C/m e. J/C 10) Due resistenze, pari a 3 Ω e 4 Ω, sono collegate in parallelo. Quanto vale la loro resistenza totale in Ω? a b c d. 1 e. 7 1

11 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Un blocco di massa M=4 kg è spinto da una forza orizzontale F=8 N lungo un piano inclinato di 30, come in figura. Quanto vale l accelerazione del blocco in m/s? a. 0 b. 4.5 (verso il basso) c (verso l alto) d (verso l alto) e. d (verso il basso) 1) Una massa di gas perfetto monoatomico è contenuta in un cilindro con pistone di peso e attrito trascurabili e di superficie S=00 cm ; il pistone è collegato per mezzo di una molla elicoidale ad un sostegno rigido. Inizialmente il volume del gas è V 1 =5 l, la temperatura è t 1 =-40 C e la pressione è p 1 =1 atm, pari a quella esterna, cosicché la molla non è né tesa né compressa. Poiché il cilindro non è termicamente isolato, il sistema si porta gradualmente alla temperatura dell ambiente esterno che è t =7 C; di conseguenza, il pistone si solleva di un tratto x=3 cm. Calcolare: a) la pressione del gas in atm nelle condizioni finali di equilibrio; b) la costante elastica della molla in N/m. a. (1, ) b. (1.15,1) c. (1.15, ) d. (0, ) e. (1.15,0) y 13) Due fili rettilinei infiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Quale deve essere è la posizione (in metri) del filo in basso perché sia nullo il campo magnetico su tutto l asse delle x? a. b. 3 c. 0 d. 6 e. il campo sull asse x non si annulla mai I 3I x y=+ m y=?

12 QUIZ n. RISPOSTA 1 a c 3 e 4 a 5 b 6 b 7 d 8 e 9 e 10 b 11 d 1 c 13 d 3

13 Cognome Nome Firma Matricola Docente Recupero prove in itinere di Fisica Applicata ( ) A Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Indicare quale tra le seguenti unità di misura NON può essere riferita ad un energia. a. Watt s b. Joule c. kg m /s d. Newton/m e. Pascal m 3 ) Un automobile viaggia per 30 alla velocità di 100 km/h e per 15 alla velocità di 60 km/h. Calcolare lo spazio percorso (in km) e la velocità media (in km/h).? a. (160,45) b. (65,86.7) c. (65,80) d. (160,86.7) e. (45,90) 3) Determinare l accelerazione centripeta in m/s di un corpo che descrive una traiettoria circolare di raggio R=40 cm con moto uniforme di periodo T=3 s. a b , c d e ) Un frigorifero ha massa m=60 kg e si muove di moto rettilineo uniforme quando viene spinto con una forza orizzontale di F=50 N. Quanto vale il coefficiente d attrito dinamico fra la superficie di base del frigorifero e il pavimento? a. 0 b c d. 4.5 e ) Un autocarro di massa kg, che si muove alla velocità di 40 km/h, tampona un utilitaria ferma, di massa 850 kg. Qual è in km/h la velocità dell utilitaria subito dopo l impatto se l autovettura e l autocarro procedono uniti? a b. 45 c. 40 d. 0 e ) Assumendo che le densità del ghiaccio e dell acqua marina siano rispettivamente di 0.9 g/cm 3 e di 1.03 g/cm 3, determinare la frazione immersa di un iceberg. a b. 1.1 c d. 8.9 e ) A 0 C un tubicino di vetro molto sottile, aperto agli estremi e ben pulito, viene dapprima immerso nell acqua (tensione superficiale di 7 dine/cm) e poi nell alcool etilico (densità assoluta di 0.79 g/cm 3 ); gli innalzamenti capillari osservati sono rispettivamente di 46 mm (per l acqua) e 18 mm (per l alcool). Assumendo che per entrambi i liquidi l angolo di contatto sia di 0, si determini in dine/cm la tensione superficiale dell alcool alla temperatura di esperienza. a. 79 b. c. 0 d. - e. 7 8) Una macchina termica avente un rendimento del 0% compie un lavoro di 100 J ad ogni ciclo. Quanto calore in J è assorbito per ogni ciclo? a. 500 b. 400 c. 0 d. 0. e ) In un campo elettrico uniforme, E, il modulo della differenza di potenziale V tra due punti distanti d è? a. E/d b. Ed c. VC d. q /d e. Eε 0 10) Il flusso del campo magnetico attraverso una bobina rotante cambia da Tm a 0 in 0.84 s. Quanto vale in volts la forza elettromotrice indotta nella bobina se questa è composta da 100 avvolgimenti? a..91 b. 1.3 c d e

14 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Il blocco di legno sospeso della figura accanto costituisce un pendolo balistico. Un proiettile di massa m=5 g viene sparato orizzontalmente e vi rimane conficcato. Supponendo che la massa del blocco sia M=1.5 kg, e che l altezza raggiunta dal blocco sia h=30 cm, trovare la velocità iniziale v 0 in m/s del proiettile. a b. 730 c d. 7.3 e. 10 1) Tre fili rettilinei indefiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Se I=10 A, quanto vale l ampiezza di campo magnetico in µt nell origine? (µ 0 =4π 10-7 T m/a) a. 93. b. 9.3 c d. 8. e. 93 N13. Un raggio laser incide a 30 rispetto alla direzione verticale alla superficie di interfaccia con una soluzione. Se il fascio è rifratto a 19.4 rispetto alla verticale, quanto vale l indice di rifrazione della soluzione? a b c d e

15 QUIZ n. RISPOSTA 1 d b 3 d 4 e 5 a a 3 b 5 a 8 b 10 e 11 b 1 b 13 a 3

16 Cognome Nome Firma Matricola Docente Recupero prove in itinere di Fisica Applicata ( ) B Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Indicare quale tra le seguenti unità di misura NON può essere riferita ad un energia. a. Watt s b. Joule c. kg m /s d. Newton/m e. Pascal m 3 ) Un automobile viaggia per 30 alla velocità di 100 km/h e per 15 alla velocità di 60 km/h. Calcolare lo spazio percorso (in km) e la velocità media (in km/h).? a. (160,45) b. (65,86.7) c. (65,80) d. (160,86.7) e. (45,90) 3) Determinare l accelerazione centripeta in m/s di un corpo che descrive una traiettoria circolare di raggio R=40 cm con moto uniforme di periodo T=3 s. a b , c d e ) Un frigorifero ha massa m=60 kg e si muove di moto rettilineo uniforme quando viene spinto con una forza orizzontale di F=50 N. Quanto vale il coefficiente d attrito dinamico fra la superficie di base del frigorifero e il pavimento? a. 0 b c d. 4.5 e ) Un autocarro di massa kg, che si muove alla velocità di 40 km/h, tampona un utilitaria ferma, di massa 850 kg. Qual è in km/h la velocità dell utilitaria subito dopo l impatto se l autovettura e l autocarro procedono uniti? a b. 45 c. 40 d. 0 e ) Assumendo che le densità del ghiaccio e dell acqua marina siano rispettivamente di 0.9 g/cm 3 e di 1.03 g/cm 3, determinare la frazione immersa di un iceberg. a b c d. 8.9 e ) A 0 C un tubicino di vetro molto sottile, aperto agli estremi e ben pulito, viene dapprima immerso nell acqua (tensione superficiale di 7 dine/cm) e poi nell alcool etilico (densità assoluta di 0.79 g/cm 3 ); gli innalzamenti capillari osservati sono rispettivamente di 46 mm (per l acqua) e 18 mm (per l alcool). Assumendo che per entrambi i liquidi l angolo di contatto sia di 0, si determini in dine/cm la tensione superficiale dell alcool alla temperatura di esperienza. a. 7 b. 0 c. 79 d. - e. 8) Una macchina termica avente un rendimento del 5% compie un lavoro di 100 J ad ogni ciclo. Quanto calore in J è assorbito per ogni ciclo? a. 300 b. 400 c. 0 d. 0. e ) In un campo elettrico uniforme, E, il modulo della differenza di potenziale V tra due punti distanti d è? a. q /d b. Eε 0 c. VC d. E/d e. Ed 10) Il flusso del campo magnetico attraverso una bobina rotante cambia da Tm a 0 in 0.75 s. Quanto vale in volts la forza elettromotrice indotta nella bobina se questa è composta da 50 avvolgimenti? a..91 b. 1.3 c..83 d..55 e

17 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Il blocco di legno sospeso della figura accanto costituisce un pendolo balistico. Un proiettile di massa m=5 g viene sparato orizzontalmente e vi rimane conficcato. Supponendo che la massa del blocco sia M=1.5 kg, e che l altezza raggiunta dal blocco sia h=30 cm, trovare la velocità iniziale v 0 in m/s del proiettile. a b. 730 c d. 7.3 e. 10 1) Tre fili rettilinei indefiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Se I=10 A, quanto vale l ampiezza di campo magnetico in µt nell origine? (µ 0 =4π 10-7 T m/a) a b. 8. c. 93. d. 9.3 e. 93 N13. Un raggio laser incide a 30 rispetto alla direzione verticale alla superficie di interfaccia con una soluzione. Se il fascio è rifratto a 19.4 rispetto alla verticale, quanto vale l indice di rifrazione della soluzione? a b c d e

18 QUIZ n. RISPOSTA 1 d b 3 d 4 e 5 a 6 c 7 e 8 b 9 e 10 c 11 b 1 d 13 c 6

19 Cognome Nome Firma Matricola Docente Recupero II prova in itinere di Fisica Applicata ( ) A Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Si considerino i recipienti a, b, c e d della figura e si indichino le corrispondenti pressioni sul fondo con p a, p b, p c e p d. Possiamo affermare che a) p a >p b ; b) p b <p c ; c) p d >p c ; d) tutte le pressioni sono minori della pressione atmosferica; e) p a =p b =p c =p d. ) Assumendo che le densità del ghiaccio e dell acqua marina siano rispettivamente di 0.9 g/cm 3 e di 1.03 g/cm 3, determinare la frazione immersa di un iceberg. a b. 1.1 c d. 8.9 e ) A 0 C un tubicino di vetro molto sottile, aperto agli estremi e ben pulito, viene dapprima immerso nell acqua (tensione superficiale di 7 dine/cm) e poi nell alcool etilico (densità assoluta di 0.79 g/cm 3 ); gli innalzamenti capillari osservati sono rispettivamente di 46 mm (per l acqua) e 18 mm (per l alcool). Assumendo che per entrambi i liquidi l angolo di contatto sia di 0, si determini in dine/cm la tensione superficiale dell alcool alla temperatura di esperienza. a. 79 b. c. 0 d. - e. 7 4) La variazione totale di entropia in un ciclo di una macchina di Carnot è a. e b. e -1 c. 0 d. Q a /T e. lnt c 5) Una macchina termica avente un rendimento del 0% compie un lavoro di 100 J ad ogni ciclo. Quanto calore in J è assorbito per ogni ciclo? a. 500 b. 400 c. 0 d. 0. e ) Due cariche q 1 e q =q 1 /9 sono separate da una distanza r. In che punto tra le due cariche bisogna inserire una terza carica di prova perchè su di essa agisca una forza risultante nulla? a. r/ b. r/4 c. -r/ d. (3/)r e. (3/4)r 7) Quando un conduttore è in equilibrio elettrostatico il campo elettrico all interno è q q σ ε 0 a. k e b. c. d. zero e. r r q ε 0 a b c 8) In un campo elettrico uniforme, E, il modulo della differenza di potenziale V tra due punti distanti d è? a. E/d b. Ed c. VC d. q /d e. Eε 0 9) Che potenza massima in W può essere generata da una batteria di 16 V usando una qualsiasi combinazione di due resistenze da 6 Ω e 9 Ω? a b c d e..5 10) Il flusso del campo magnetico attraverso una bobina rotante cambia da Tm a 0 in 0.84 s. Quanto vale in volts la forza elettromotrice indotta nella bobina se questa è composta da 100 avvolgimenti? a..91 b. 1.3 c d e d 1

20 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) moli di gas ideale compiono il ciclo mostrato in figura. Il lavoro in J compiuto dal sistema vale (Giustificare la risposta indicando le formule usate) a. -0 b. +0 c. +40 d. +60 e ) Tre fili rettilinei indefiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Se I=10 A, quanto vale l ampiezza di campo magnetico in µt nell origine? (µ 0 =4π 10-7 T m/a) a. 93. b. 9.3 c d. 8. e ) Un raggio laser incide a 30 rispetto alla direzione verticale alla superficie di interfaccia con una soluzione. Se il fascio è rifratto a 19.4 rispetto alla verticale, quanto vale l indice di rifrazione della soluzione? a b c d e

21 QUIZ n. RISPOSTA 1 e a 3 b 4 c 5 a 6 e 7 d 8 b 9 b 10 e 11 c 1 b 13 a 3

22 Cognome Nome Firma Matricola Docente Recupero prove in itinere di Fisica Applicata ( ) B Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Si considerino i recipienti a, b, c e d della figura e si indichino le corrispondenti pressioni sul fondo con p a, p b, p c e p d. Possiamo affermare che a) p a =p b =p c =p d ; b) tutte le pressioni sono minori della pressione atmosferica; c) p a >p b ; d) p b <p c ; e) p d >p c. ) Assumendo che le densità del ghiaccio e dell acqua marina siano rispettivamente di 0.9 g/cm 3 e di 1.03 g/cm 3, determinare la frazione immersa di un iceberg. a b c d. 8.9 e ) A 0 C un tubicino di vetro molto sottile, aperto agli estremi e ben pulito, viene dapprima immerso nell acqua (tensione superficiale di 7 dine/cm) e poi nell alcool etilico (densità assoluta di 0.79 g/cm 3 ); gli innalzamenti capillari osservati sono rispettivamente di 46 mm (per l acqua) e 18 mm (per l alcool). Assumendo che per entrambi i liquidi l angolo di contatto sia di 0, si determini in dine/cm la tensione superficiale dell alcool alla temperatura di esperienza. a. 7 b. 0 c. 79 d. - e. 4) La variazione totale di entropia in un ciclo di una macchina di Carnot è a. lnt c b. e -1 c. Q a /T d. 0 e. e 5) Una macchina termica avente un rendimento del 5% compie un lavoro di 100 J ad ogni ciclo. Quanto calore in J è assorbito per ogni ciclo? a. 300 b. 400 c. 0 d. 0. e ) Due cariche q 1 e q =9q 1 sono separate da una distanza r. In che punto tra le due cariche bisogna inserire una terza carica di prova perchè su di essa agisca una forza risultante nulla? a. r/ b. r/4 c. -r/ d. (3/)r e. (3/4)r 7) Quando un conduttore è in equilibrio elettrostatico il campo elettrico all interno è σ ε 0 q q a. b. c. k e d. e. zero q r r ε 0 a b c 8) In un campo elettrico uniforme, E, il modulo della differenza di potenziale V tra due punti distanti d è? a. q /d b. Eε 0 c. VC d. E/d e. Ed 9) Che potenza massima in W può essere generata da una batteria di 8 V usando una qualsiasi combinazione di due resistenze da 5 Ω e 4 Ω? a. 3.6 b. 7.1 c d. 8.8 e..5 10) Il flusso del campo magnetico attraverso una bobina rotante cambia da Tm a 0 in 0.75 s. Quanto vale in volts la forza elettromotrice indotta nella bobina se questa è composta da 50 avvolgimenti? a..91 b. 1.3 c..83 d..55 e d 4

23 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) moli di gas ideale compiono il ciclo mostrato in figura. Il lavoro in J compiuto dal sistema vale (Giustificare la risposta indicando le formule usate) b. -40 b. +40 c. +0 d. +60 e. -0 1) Tre fili rettilinei indefiniti paralleli all asse x trasportano le correnti mostrate in figura. Se I=10 A, quanto vale l ampiezza di campo magnetico in µt nell origine? (µ 0 =4π 10-7 T m/a) a b. 8. c. 93. d. 9.3 e ) Un raggio laser incide a 30 rispetto alla direzione verticale alla superficie di interfaccia con una soluzione. Se il fascio è rifratto a 19.4 rispetto alla verticale, quanto vale l indice di rifrazione della soluzione? a b c d e

24 QUIZ n. RISPOSTA 1 a c 3 e 4 d 5 b 6 b 7 e 8 e 9 d 10 c 11 b 1 d 13 c 6

25 Cognome Nome Firma Matricola Docente Recupero I prova in itinere di Fisica Applicata ( ) Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1)Due vettori, a=(3,4) e b=(1,0), giacciono nel piano x-y. Quanto vale il modulo della loro differenza? a b. 0.0 c. 4 d e. 1.0 ) Indicare quale tra le seguenti unità di misura NON può essere riferita ad un energia. a. Watt s b. Joule c. kg m /s d. Newton/m e. Pascal m 3 3) Un automobile viaggia per 30 alla velocità di 100 km/h e per 15 alla velocità di 60 km/h. Calcolare lo spazio percorso (in km) e la velocità media (in km/h).? a. (160,45) b. (65,86.7) c. (65,80) d. (160,86.7) e. (45,90) 4) Un oggetto di massa 10 kg si pone in movimento per applicazione di una forza di intensità pari a 55 N. Qual è in m/s l accelerazione impressa all oggetto? a. nessuna delle altre risposte b. 550 c d. 55 e ) Determinare l accelerazione centripeta in m/s di un corpo che descrive una traiettoria circolare di raggio R=40 cm con moto uniforme di periodo T=3 s. a b , c d e ) Un frigorifero ha massa m=60 kg e si muove di moto rettilineo uniforme quando viene spinto con una forza orizzontale di F=50 N. Quanto vale il coefficiente d attrito dinamico fra la superficie di base del frigorifero e il pavimento? a. 0 b c d. 4.5 e ) Il lavoro compiuto in un giorno dalla forza gravitazionale F che la Terra esercita su un satellite di massa m che gira intorno ad essa alla distanza d con velocità v costante è: a. Fd b. (1/)mv c. 0 d. mv e. Fv 8) Un autocarro di massa kg, che si muove alla velocità di 40 km/h, tampona un utilitaria ferma, di massa 850 kg. Qual è in km/h la velocità dell utilitaria subito dopo l impatto se l autovettura e l autocarro procedono uniti? a b. 45 c. 40 d. 0 e ) Un uomo di 80 kg scende per una rampa che forma un angolo di 40 rispetto all orizzontale. Di quanto cambia la sua energia potenziale in kj quando l uomo ha percorso 15 m lungo la rampa? a b. 9.0 c d e ) Una ragazza di 66 kg impiega 0 s per arrampicarsi su di una fune lunga 10 m. Qual è la potenza media in Watt sviluppata dalla ragazza durante la salita? a b. 486 c. 340 d. 3.4 e. 34 1

26 ******************* (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Un ciclista sta viaggiando in una regione collinosa. In un tratto di salita di lunghezza l la sua velocità é v=10 km/h e nella successiva discesa, di egual lunghezza, la sua velocità é v =40 km/h. Quanto vale in km/h la sua velocità media sull intero percorso di lunghezza l? a. 16 b. 8 c. 5 d. 10 e. 40 1) Due bambini, di massa complessiva m=50 kg, sono seduti all estremità A di un altalena asimmetrica ad una distanza l 1 =.0 m dal fulcro O (v. figura). (a) Se l altro braccio dell altalena ha lunghezza l =4.0 m, che massa m' (in kg) deve avere un terzo bambino perché, sedendosi all estremità B, riesca a equilibrare il peso? (Si trascuri il peso dell altalena). (b) Consideriamo il peso dell altalena. Se la tavola è rigida e omogenea, di massa m a =10 kg, qual è il valore di m'? a. (.5, 5.0) b. (7.5, 5.5) c. (5,.5) d. (5, 7.5) e. (0, 30) 13) Il blocco di legno sospeso della figura accanto costituisce un pendolo balistico. Un proiettile di massa m=5 g viene sparato orizzontalmente e vi rimane conficcato. Supponendo che la massa del blocco sia M=1.5 kg, e che l altezza raggiunta dal blocco sia h=30 cm, trovare la velocità iniziale v 0 in m/s del proiettile. a b. 730 c d. 7.3 e. 10

27 QUIZ n. RISPOSTA 1 a d 3 b 4 e 5 d 6 e 7 c 8 a 9 a 10 d 11 a 1 c 13 b 3

28 Cognome Nome Firma Matricola Gruppo II prova in itinere di Fisica Applicata ( )A Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Quale tra le unità di misura V/m, atm, Wb, g/cm 3, nf è un unità di misura della pressione? a. V/m b. atm c. Wb d. g/cm 3 e. F ) Un blocco di legno galleggia sull acqua con /3 del suo volume immerso. Determinare la densità assoluta, ρ, del legno in g/cm 3, sapendo che ρ HO =1kg/l. a. 1 b. 6.7 c d. 1 e ) L aorta dell essere umano ha, in media, un diametro di 1.5 cm. In condizioni di moderata attività fisica la portata del sangue nell aorta è di circa 5 l/min. Determinare la velocità media del sangue nell aorta in m/s. a. 1.5 b. 5 c. 15 d. 0.5 e. 1 4) Un grammo di ossigeno molecolare O, un grammo di aria (70% di N e 30% di O ) e un grammo di vapor acqueo (H O) vengono posti in eguali volumi alla stessa temperatura. Determinare in quale dei tre casi è maggiore la pressione esercitata dal gas sulle pareti del volume assumendo un comportamento di gas perfetto. a. p(h O) maggiore b. p(o ) maggiore c. p(aria) maggiore d. pressioni uguali nei tre casi e. P(O ) e p(aria) maggiori di p(h O) 5) Due moli di ossigeno vengono compresse isotermicamente a 15 C da un volume iniziale di 15 l ad un volume finale di 6 l. Calcolare la variazione di energia interna in J nella trasformazione, assumendo che l ossigeno sia un gas perfetto. a. 15 b. 6 c. 9 d. -6 e. 0 6) Ad una massa di 0 g di acqua a 0 C viene sottratta una quantità di calore di modo che l acqua si traformi in ghiaccio. Quanto vale in cal/k la variazione di entropia dell acqua nel passaggio di stato (calore latente di fusione dell acqua pari a 80 cal/g)? a. 0 b c. 4.5 d e ) La membrana di fibra nervosa (assone) ha uno spessore molto sottile e uniforme. Pertanto, ad essa si può applicare la formula relativa alla capacità elettrostatica di un condensatore a facce piane e parallele. Se lo spessore medio della membrana è di 80 Å (si ricordi che 1 Å=10-10 m) e 9 è il valore della costante dielettrica relativa del tessuto che la costituisce quanto vale in μf la capacità di 1 cm di membrana (ε 0 = C N -1 m - )? a. 1 b. 80 c. 9 d e. -9 8) In un punto a distanza r da un filo infinito, percorso da una corrente I, viene misurato un campo magnetico di modulo 8 G. Quanti Gauss ci aspettiamo di misurare ad una distanza di 1.5r dal filo? a. 1 b. 5.3 c. 8 d. 1. e. 0 9) Determinare in gradi l angolo limite corrispondente al passaggio della luce dall acqua pura (N=1.33) all aria a b. 40. c d e. 0 10) Un oggetto è posto 30 cm a sinistra di una lente divergente di focale f=-0 cm. Esso produce un immagine a. reale, 1 cm a sinistra b. virtuale, 1 cm a sinistra c. reale, 1 cm a destra d. virtuale, 1 cm a destra e. all infinito 1

29 A*******************A (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Un serbatoio S contenente un gas è collegato con un manometro ad aria libera [v. figura (a)]; il liquido manometrico è acqua e il dislivello fra i due rami del manometro è h=40 cm. (a) Determinare il valore della differenza di pressione (in Pascal) fra l interno del serbatorio e l esterno. (b) Sull acqua viene successivamente versato dell olio di densità ρ 0 =0.90 g/cm 3. Sapendo che la lunghezza della colonnina d olio è h 0 =5 cm, calcolare il dislivello (in cm) complessivo h tot fra i due rami del manometro in queste nuove condizioni. a. (3.9,4.5) b. (0,4.5) c. ( ,4.5) d. (3.9 10,4.) e. (3.9, ) 1) Un serbatoio metallico cubico ha pareti sottili, con spigolo di lunghezza 50 cm, e contiene un gas monoatomico alla pressione di 1.50 atm alla temperatura di 10 C. Per prolungata esposizione al sole l intero sistema si porta alla temperatura di 65 C. Nell ipotesi che il volume del serbatoio non si sia modificato e che il gas possa considerarsi perfetto, determinare: (a) la forza (in Newton) che nelle condizioni finali il gas esplica su ciascuna parete del recipiente; (b) la variazione di energia interna (in calorie) del gas conseguente al processo di riscaldamento; (c) la variazione di entropia (in Joule/K) del gas conseguente al passaggio dalle condizioni iniziali a quelle finali. a. ( , 1.3, 17.9) b. ( , , 17.9) c. ( , , 0) d. (0, 1.3, 17.9) e. (4.5, 1.3x10 3, 17.9) 13) Una sbarretta conduttrice di lunghezza L= m si muove con velocità v= m/s su due guide parallele, anch esse conduttrici, collegate ad una resistenza di valore R=80 Ω (v. figura). Il piano individuato dalle guide conduttrici è ortogonale ad un campo magnetico uniforme di modulo B in = T. Si determini; a) la forza elettromitrice indotta (in Volt); b) la corrente che circola nella resistenza (in Ampere); c) la potenza dissipata per effetto Joule (in Watt). a. (0.8,1,0.8) b. (80,1,80) c. (8,0.1,0.8) d. (0,0,0) e. (4,0.05,0.)

30 CORRETTORE A QUIZ n. RISPOSTA 1 b c 3 d 4 a 5 e 6 e 7 a 8 b 9 d 10 b 11 c 1 b 13 c 3

31 Cognome Nome Firma Matricola Gruppo II prova in itinere di Fisica Applicata ( )B Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Quale tra le unità di misura V/m, atm, Wb, g/cm 3, mf è un unità di misura della pressione? a. atm b. V/ m c. Wb d. g/cm 3 e. mf ) Un blocco di legno galleggia sull acqua con 3/5 del suo volume immerso. Determinare la densità assoluta, ρ, del legno in g/cm 3, sapendo che ρ HO =1kg/l. a. 1.6 b. 0.6 c. 0.4 d. 1.4 e. 1 3) L arteria femorale dell essere umano ha, in media, un diametro di 1. cm. Nel corso di una passeggiata la portata del sangue in essa è di circa.5 l/min. Determinare la velocità media del sangue in tale arteria in m/s. a b. 33 c d e ) Un grammo di ossigeno molecolare (O ), un grammo di azoto molecolare (N ) e un grammo di anidride carbonica (CO ) vengono posti in eguali volumi alla stessa temperatura. Determinare in quale dei tre casi è maggiore la pressione esercitata dal gas sulle pareti del volume assumendo un comportamento di gas perfetto. a. p(o ) maggiore b. p(co ) maggiore c. p(n ) maggiore d. pressioni uguali nei tre casi e. P(O ) e p(n ) maggiori di p(co ) 5) Due moli di ossigeno vengono compresse isotermicamente a 15 C da un volume iniziale di 15 l ad un volume finale di 6 l. Calcolare la variazione di energia interna in J nella trasformazione, assumendo che l ossigeno sia un gas perfetto. a. 15 b. 6 c. 9 d. -6 e. 0 6) Ad una massa di 0 g di CO a -57 C viene sottratta una quantità di calore di modo che da liquida si traformi in solido. Quanto vale in cal/k la variazione di entropia dell anidride carbonica nel passaggio di stato (calore latente di fusione della CO pari a 770 cal/g)? a b c. 0 d. 7 e. -7 7) La membrana di fibra nervosa (assone) è molto sottile e di spessore uniforme. Pertanto, ad essa si può applicare la formula relativa alla capacità elettrostatica di un condensatore a facce piane e parallele. Se lo spessore medio della membrana è di 30 Å (si ricordi che 1 Å=10-10 m) e 9 è il valore della costante dielettrica relativa del tessuto che la costituisce quanto vale in μf la capacità di 4 cm di membrana (ε 0 = C N -1 m - )? a. 9 b c. 1 d e ) In un punto a distanza r da un filo infinito, percorso da una corrente I, viene misurato un campo magnetico di modulo 8 G. Quanti Gauss ci aspettiamo di misurare ad una distanza di 1.5r dal filo? a. 1 b. 5.3 c. 8 d. 1. e. 0 9) Determinare in gradi l angolo limite corrispondente al passaggio della luce dall acqua pura (N=1.33) all aria a b. 40. c d e. 0 10) Un oggetto è posto 30 cm a sinistra di una lente divergente di focale f=-0 cm. Esso produce un immagine a. reale, 1 cm a sinistra b. virtuale, 1 cm a sinistra c. reale, 1 cm a destra d. virtuale, 1 cm a destra e. all infinito 1

32 B*******************B (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Un serbatoio S contenente un gas è collegato con un manometro ad aria libera [v. figura (a)]; il liquido manometrico è acqua e il dislivello fra i due rami del manometro è h=5 cm. (a) Determinare il valore della differenza di pressione (in Pascal) fra l interno del serbatorio e l esterno. (b) Sull acqua viene successivamente versato dell olio di densità ρ 0 =0.90 g/cm 3. Sapendo che la lunghezza della colonnina d olio è h 0 =40 cm, calcolare il dislivello (in cm) complessivo h tot fra i due rami del manometro in queste nuove condizioni. a. (0,44) b. ( ,4.4) c. (.45, ) d. (.45 10,4.4) e. ( ,44) 1) Un serbatoio metallico cubico ha pareti sottili, con spigolo di lunghezza 5 cm, e contiene un gas monoatomico alla pressione di 1 atm alla temperatura di 0 C. Per prolungata esposizione al sole l intero sistema si porta alla temperatura di 65 C. Nell ipotesi che il volume del serbatoio non si sia modificato e che il gas possa considerarsi perfetto, determinare: (a) la forza (in Newton) che nelle condizioni finali il gas esplica su ciascuna parete del recipiente; (b) la variazione di energia interna (in calorie) del gas conseguente al processo di riscaldamento; (c) la variazione di entropia (in Joule/K) del gas conseguente al passaggio dalle condizioni iniziali a quelle finali. a. ( , 86, ) b. (7.1, 860, 114) c. (7.1, 360, 1.14) d. ( , 86, 1.14) e. ( , 86, 0) 13) Una sbarretta conduttrice di lunghezza L=0 cm si muove con velocità v= m/s su due guide parallele, anch esse conduttrici, collegate ad una resistenza di valore R=8 Ω (v. figura). Il piano individuato dalle guide conduttrici è ortogonale ad un campo magnetico uniforme di modulo B in = T. Si determini; a) la forza elettromitrice indotta (in Volt); b) la corrente che circola nella resistenza (in Ampere); c) la potenza dissipata per effetto Joule (in Watt). a. (0.8,0.1,0.08) b. (8,1,0.) c. (8,1,8) d. (0,0,0) e. (0.4,0.05,0.04)

33 CORRETTORE B QUIZ n. RISPOSTA 1 a b 3 a 4 c 5 e 6 b 7 c 8 b 9 d 10 b 11 e 1 d 13 a 3

34 Cognome Nome Firma Matricola Gruppo II prova in itinere di Fisica Applicata ( )C Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Quale tra le unità di misura atm, V/m, N/m, g/cm 3, nf è un unità di misura della pressione? a. V/m b. g/cm 3 c. N/m d. atm e. nf ) Un blocco di legno galleggia sull acqua con 5/6 del suo volume immerso. Determinare la densità assoluta, ρ, del legno in g/cm 3, sapendo che ρ HO =1kg/l. a b. 8.3 c d e ) L aorta dell essere umano ha, in media, un diametro di 1.5 cm. In condizioni di elevata attività fisica la portata del sangue nell aorta è di circa 8 l/min. Determinare la velocità media del sangue nell aorta in m/s. a b. 75 c. 5 d. 0.5 e. 8 4) Un grammo di ossigeno molecolare (O ), un grammo di aria (70% di N e 30% di O ) e un grammo di ossido di carbonio (CO) vengono posti in eguali volumi alla stessa temperatura. Determinare in quale dei tre casi è maggiore la pressione esercitata dal gas sulle pareti del volume assumendo un comportamento di gas perfetto. a. pressioni uguali nei tre casi b. P(O ) e p(aria) maggiori di p(co) c. p(aria) maggiore d. p(co) maggiore e. p(o ) maggiore 5) Una mole di elio viene compressa isotermicamente a 50 C da un volume iniziale di l ad un volume finale di 0.4 l. Calcolare la variazione di energia interna in J nella trasformazione, assumendo che l idrogeno sia un gas perfetto. a. 5 b. 0 c. 10 d. -5 e. -0 6) Ad una massa di g di ammoniaca a -75 C viene sottratta una quantità di calore di modo che passi dallo stato liquido a quello solido. Quanto vale in cal/k la variazione di entropia dell ammoniaca nel passaggio di stato (calore latente di fusione dell ammoniaca pari a 140 cal/g)? a. 91 b. 0 c d e ) La membrana di fibra nervosa (assone) è molto sottile e di spessore uniforme. Pertanto, ad essa si può applicare la formula relativa alla capacità elettrostatica di un condensatore a facce piane e parallele. Se lo spessore medio della membrana è di 160 Å (si ricordi che 1 Å=10-10 m) e 9 è il valore della costante dielettrica relativa del tessuto che la costituisce quanto vale in μf la capacità di cm di membrana (ε 0 = C N -1 m - )? a. 100 b c. 9 d e. 1 8) In un punto a distanza r da un filo infinito, percorso da una corrente I, viene misurato un campo magnetico di modulo 0 G. Quanti Gauss ci aspettiamo di misurare ad una distanza di.5r dal filo? a. 8 b. 3 c. 1 d. 0 e. 0 9) Determinare in gradi l angolo limite, in gradi, corrispondente al passaggio della luce dal quarzo (N=1.55) all aria a. 85 b c. 40. d. 3.8 e ) Un oggetto è posto 50 cm a sinistra di una lente divergente di focale f=-5 cm. Esso produce un immagine a.all infinito b. reale, 16.7 cm a sinistra c. virtuale, 16.7 cm a sinistra d. reale, 16.7 cm a destra e. virtuale, 16.7 cm a destra 1

35 C*******************C (Per i seguenti tre esercizi giustificare la risposta riportando il procedimento usato) 11) Un serbatoio S contenente un gas è collegato con un manometro ad aria libera [v. figura (a)]; il liquido manometrico è acqua e il dislivello fra i due rami del manometro è h=0 cm. (a) Determinare il valore della differenza di pressione (in Pascal) fra l interno del serbatorio e l esterno. (b) Sull acqua viene successivamente versato dell olio di densità ρ 0 =0.90 g/cm 3. Sapendo che la lunghezza della colonnina d olio è h 0 =50 cm, calcolare il dislivello (in cm) complessivo h tot fra i due rami del manometro in queste nuove condizioni. a. (1.96, ) b. (1.96,45) c. (0, ) d. ( ,45) e. ( ,4.5) 1) Un serbatoio metallico cubico ha pareti sottili, con spigolo di lunghezza 50 cm, e contiene un gas monoatomico alla pressione di 1.50 atm alla temperatura di 5 C. Per prolungata esposizione al sole l intero sistema si porta alla temperatura di 60 C. Nell ipotesi che il volume del serbatoio non si sia modificato e che il gas possa considerarsi perfetto, determinare: (a) la forza (in Newton) che nelle condizioni finali il gas esplica su ciascuna parete del recipiente; (b) la variazione di energia interna (in calorie) del gas conseguente al processo di riscaldamento; (c) la variazione di entropia (in Joule/K) del gas conseguente al passaggio dalle condizioni iniziali a quelle finali. a. (41.9, ,10.4) b. ( , ,10.4) c. ( , ,10.4) d. ( ,7.9,0) e. ( , 0.79,0) 13) Una sbarretta conduttrice di lunghezza L=10 cm si muove con velocità v=1 m/s su due guide parallele, anch esse conduttrici, collegate ad una resistenza di valore R=50 Ω (v. figura). Il piano individuato dalle guide conduttrici è ortogonale ad un campo magnetico uniforme di modulo B in =5 T. Si determini; a) la forza elettromitrice indotta (in Volt); b) la corrente che circola nella resistenza (in Ampere); c) la potenza dissipata per effetto Joule (in Watt). a. (0.5,0.01,0.005) b. (5,1,5) c. (5,0.1,0.5) d. (0,0,0) e. (0.5,1,0.5)

36 CORRETTORE C QUIZ n. RISPOSTA 1 d d 3 a 4 d 5 b 6 d 7 e 8 a 9 c 10 c 11 d 1 b 13 a 3

37 Cognome Nome Firma Matricola Gruppo II prova in itinere di Fisica Applicata ( )D Domande da 1) a 10): +.6 punti per risposta esatta e -0.6 punti risposta errata. Domande da 11) a 13): fino a +4 punti per risposta corretta e giustificata (nessuna penalità). 1) Quale tra le unità di misura atm, V/m, N/m, g/cm, nf è un unità di misura della pressione? a. V/m b. g/cm c. atm d. N/m e. nf ) Un blocco di legno galleggia sull acqua con 4/7 del suo volume immerso. Determinare la densità assoluta, ρ, del legno in g/cm 3, sapendo che ρ HO =1kg/l. a b. 4.3 c d e. 1 3) L arteria femorale dell essere umano ha, in media, un diametro di 1. cm. Nel corso di una corsa la portata del sangue in essa è di circa 4.5 l/min. Determinare la velocità media del sangue in tale arteria in m/s. a b. 66 c d. 0. e ) Un grammo di vapore acqueo (H O), un grammo di anidride carbonica (CO ), e un grammo di aria (70% di N e 30% di O ) vengono posti in eguali volumi alla stessa temperatura. Determinare in quale dei tre casi è maggiore la pressione esercitata dal gas sulle pareti del volume assumendo un comportamento di gas perfetto. a. pressioni uguali nei tre casi b. P(CO ) e p(aria) maggiori di p(h O) c. p(aria) maggiore d. p(co ) maggiore e. p(h O) maggiore 5) Due moli di idrogeno vengono compresse isotermicamente a 40 C da un volume iniziale di 0 l ad un volume finale di 5 l. Calcolare la variazione di energia interna in J nella trasformazione, assumendo che l idrogeno sia un gas perfetto. a. 4 b. -4 c. 10 d. 0 e. -0 6) Ad una massa di 0 g di azoto a -10 C viene sottratta una quantità di calore di modo che passi dallo stato liquido a quello solido. Quanto vale in cal/k la variazione di entropia dell azoto nel passaggio di stato (calore latente di fusione dell azoto pari a 5.7 cal/g)? a. 0 b c d e ) La membrana di fibra nervosa (assone) è molto sottile e di spessore uniforme. Pertanto, ad essa si può applicare la formula relativa alla capacità elettrostatica di un condensatore a facce piane e parallele. Se lo spessore medio della membrana è di 10 Å (si ricordi che 1 Å=10-10 m) e 9 è il valore della costante dielettrica relativa del tessuto che la costituisce quanto vale in μf la capacità di 1 cm di membrana (ε 0 = C N -1 m - )? a. 1.5 b c. -9 d e ) In un punto a distanza r da un filo infinito, percorso da una corrente I, viene misurato un campo magnetico di modulo 50 G. Quanti Gauss ci aspettiamo di misurare ad una distanza di 5r dal filo? a. 50 b. c. 10 d. 0 e. 0 9) Determinare in gradi l angolo limite, in gradi, corrispondente al passaggio della luce dal diamante (N=.34) all aria a. 89 b c. 40. d. 5.3 e ) Un oggetto è posto 100 cm a sinistra di una lente divergente di focale f=-5 cm. Esso produce un immagine a.all infinito b. reale, 0 cm a sinistra c. virtuale, 0 cm a destra d. reale, 0 cm a destra e. virtuale, 0 cm a sinistra 1