Facoltà di Ingegneria

Transcript

1 Facoltà i Ingegneia Pova scitta i Fisica Cognome: Nome: Data: CL/Maticola: Compito: Aula: Pe annullae la popia pesenza a uesta pova scivee RITIRATO al igo seguente:.. Moalità i svolgimento:. isolvee i poblemi, il cui SVOLGIMENTO COMPLETO DEVE ESSERE RIPORTATO SUI FOGLI DI BELLA. successivamente, isponee alle omane a isposta multipla; ta le isposte inicate potebbe anche non esseci uella giusta (in tal caso lo stuente ipota la isposta coetta solo sul foglio i bella) 3. alla fine, compilae il foglio a lettua ottica con i isultati i tutte le omane a cui si è iusciti a isponee Regole pe lo svolgimento:. inicae subito su ogni foglio Cognome, Nome, CL, Maticola, Compito, Aula e Data. N.B.: A esempio, la maticola 465/57 coispone a C..L 465 e Mat isolvee ciascun poblema COMMENTANDO OPPORTUNAMENTE I PASSAGGI. Soltanto opo ave isolto gli esecizi, isponee alle alte omane. Se ta le isposte inicate non c è uella che lo stuente itiene coetta, le caselle sul foglio ottico vanno lasciate bianche e la isposta coetta va inicata solo sul foglio i bella 3. sfozasi i isolvee almeno un poblema pima i isponee alle omane teoiche 4. le isposte alle omane teoiche evono essee motivate sul foglio i bella A. B. Elementi i valutazione:. i compiti non coeati a calcoli numeici (ove ichiesti) o costituiti a sole fomule senza commenti o spiegazioni saanno penalizzati anche a fonte i isultati esatti.. la mancata coisponenza ta uanto scitto sulla bella e uanto ipotato sul foglio ottico può a luogo all annullamento elle isposte, ancochè giuste. 3. una isposta eata à luogo a una piccola penalizzazione. C. Consegnae. la taccia e tutte le alte fotocopie eventualmente avute. il foglio ottico 3. la bella Consegnae in un unico plico opo ave contollato che vi sia fima e maticola su ogni foglio

2 Facoltà i Ingegneia Pova Scitta i Fisica II 6 Giugno 8 Compito A C 7 ε 8.85, µ 4π N m T m A Esecizio n. Te caiche puntifomi positive uguali sono isposte ai vetici i un tiangolo euilateo i lato cm. Sia C il valoe i ognuna elle caiche. Risponee alle seguenti omane: 3 y. Calcolae il moulo el campo elettostatico E geneato alle te caiche nell otocento (punto in cui si incontano le altezze el tiangolo) : A) V/m B) C). V/m D). V/m x. Calcolae il moulo el campo elettostatico geneato alle caiche e, nella posizione occupata alla caica 3: 3 A) E πε 4 B) C) E 4 πε E 4 πε 3 5 D) E πε 4 3. Calcolae la foza elettostatica cui è sottoposta ciascuna caica pe effetto elle alte ue: A) F, 7 N 3 B) F,39 N 6 C) F 7,83 N D) F, 56 N 4. Se una elle caiche viene lasciata libea i muovesi, senza vincoli, essa si allontana pe l azione elle foze epulsive esecitate alle alte ue; calcolae l enegia cinetica K a essa acuisita uano è aivata molto lontana (all infinito) alle alte caiche: A) K πε

3 B) K C) K πε D) K πε 3 5 Esecizio n. Una spia ettangolae i lati i lunghezza l e l, in cui scoe una coente i in veso oaio, giace in un piano in cui è pesente un filo ettilineo infinitamente lungo, pecoso a una coente i con veso inicato il figua (veso l alto). I lati ella spia i lunghezza l sono paalleli al filo. Sia la istanza el lato AD al filo. D i l l C Risponee alle seguenti omane: A i B 5. Calcolae il moulo ella foza, F AD, esecitata al filo sul lato AD ella spia: 6 A) F AD. N 3 B) F AD 3.4 N C) F AD. 7 N D) F AD 6. N 6. Stabilie come è ietta la foza F AD : A) Paallelamente al lato AD e ivolta veso il basso B) Paallelamente al lato AD e ivolta veso l alto C) Paallelamente al lato AB e ivolta veso il filo D) Paallelamente al lato AB e ivolta nel veso i allontanamento al filo 7. Calcolae il moulo ella foza, F CB, esecitata al filo e agente sul lato CB ella spia: A) F CB i i l π l i i l π ( +l i i l π B) F CB ) C) D) F CB i i l π ( +l ) F CB

4 8. Stabilie come è ietta la foza F CB : A) Paallelamente al lato AD e ivolta veso il basso B) Paallelamente al lato AD e ivolta veso l alto C) Paallelamente al lato AB e ivolta veso il filo D) Paallelamente al lato AB e ivolta nel veso i allontanamento al filo 9. Calcolae il moulo ella foza, F DC 3 A) F DC 3,35 N 6 B) F DC,7 N C) F DC 7, 6 N D) F DC 8,3 N, esecitata al filo e agente sul lato DC:. Stabilie come sono iette le foze che agiscono sui lati DC e AB ella spia: A) Paallelamente al lato AD e concoi ta i loo B) Pepenicolamente a uesti ue lati e ecipocamente iscoi C) Paallelamente al lato AB e concoi D) Paallelamente al lato AB e ecipocamente iscoi Esecizio n. 3 Una spia tiangolae, i cui cateti hanno lunghezza a m e b 6m, è posta in un piano in cui è pesente un filo ettilineo infinitamente lungo, pecoso a una coente I. Il cateto i lunghezza b è paallelo al filo. La istanza ta il vetice A ella spia e il filo è pai a. Nel caso in cui la istanza sia pai a zeo (il vetice A si tova esattamente sul filo) calcolae: I A a b. Il flusso concatenato, φ(b), el campo i inuzione magnetica, B, geneato al filo, attaveso la spia, uano la coente nel filo vale A) φ (B) I a b I a b B) φ(b) I b C) φ (B) I 3A :

5 D) I φ (B) 4. Il coefficiente i mutua inuzione M ta la spia e il filo, uano la coente nel filo vale I 3A : 3 A) M 5,5 T m / A B) M 6, T m / A C) M 4,7 T m / A 6 D) M, T m / A 3. La foza elettomotice inotta f inotta nella spia se la coente nel filo ipene al tempo e vale I I cos(ω t), con I 3A e ω s : A) B) C) D) f inotta I b f inotta I ω sin( ω t) ab f inotta I ω sin( ω t) b f inotta Poi, nel caso in cui il valoe ella istanza sia 3m, calcolae: 4. Il flusso concatenato φ(b)el campo i inuzione magnetica, B, geneato al filo attaveso la spia uano la coente nel filo vale I 3A : A) B) C) D) φ(b) φ(b) φ(b) 3 3,9 T m 4,56 T m 7 8,4 T m φ(b) 3,T m 5. Il coefficiente i mutua inuzione M ta la spia e il filo, uano la coente nel filo vale I 3A : A) M ab b + a B) M ln π a Ib + a C) M ln π a b + a D) M a ln π a

6 6. La foza elettomotice inotta f inotta nella spia se la coente nel filo ipene al tempo e vale I I cos(ω t), con I 3A e ω s : A) f inotta 4 B),45 V sin t) f inotta C) 35,7 V sin t) f inotta ( ω ( ω 6 D),68 V sin(ω t) f inotta

7 Alte Domane 7. Sapeno che l enegia potenziale i una spia infinitesima pecosa a una coente I è E I S B I φ P, ie cosa succee a una spia flessibile immesa in un campo magnetico pepenicolae al piano ove giace la spia: A) La spia tene a espanesi o a collassae, a secona el veso ella coente e el veso el campo magnetico B) La spia tene a espanesi ualunue sia il veso i pecoenza ella coente (sia oaio che antioaio). C) La spia tene a uotae D) La spia pemane nelle conizioni iniziali Spiegae il fenomeno anche in base alla secona legge i Laplace. 8. Un campo vettoiale E è consevativo se e solo se A. E B. E C. ( E ) D. E 9. Un campo vettoiale B è solenoiale in tutti i punti ello spazio se isulta che: A. B l, con linea chiusa ualsiasi Γ B. B C. B D. B A, con A supeficie chiusa ualsiasi A. Un sistema i te caiche puntifomi, 3, poste ai vetici i un tiangolo euilateo i lato, possiee enegia potenziale elettostatica U pai a: 5 Q A. U 4πε B. 3 U 4πε Q Q C. U 3πε 9 Q D. U 4πε. Due fili ettilinei paalleli, infinitamente lunghi, sono pecosi a coenti stazionaie iscoi. Ta i ue fili si manifesta una azione meccanica ecipoca: A. nulla B. i tipo attattivo

8 C. i tipo epulsivo D. paallela alla loo iezione. All inteno i un mezzo ielettico, immeso in un campo elettostatico esteno, a causa ella polaizzazione inotta, il valoe el campo elettostatico inteno, ispetto a uello esteno, isulta A. Maggioe B. Minoe C. Ientico D. Nessuna elle peceenti isposte 3. Sia f la foza i Loentz agente su una caica positiva che si muove con velocità v in un campo magnetico B. Ta le seguenti tene appesentanti B, v, e f, inicae la appesentazione coetta A. Fig B. Fig C. Fig 3 D. Fig 4 v B f v f B B f Fig. Fig. Fig. 3 Fig. 4 f v B v 4. Un magnete è femo all inteno i un solenoie. Il solenoie A. è pecoso a una coente inotta B. non è pecoso a una coente inotta C. è pecoso a una coente i spostamento D. è pecoso a una coente inotta e una coente i spostamento 5. Una spia igia i foma uaata i lato L, massa M e esistenza R, viene fatta caee alla uota H, secono la iezione ell acceleazione i gavità Se nello spazio esiste un campo magnetico unifome ietto oizzontalmente, ovveo pepenicolamente al piano iniviuato alla spia, avviene che: A. La spia è pecosa a una coente inotta B. La spia non è pecosa a una coente inotta C. La spia è pecosa a una coente i spostamento D. La spia è pecosa a una coente inotta e una coente i spostamento 6. Nel caso el uesito peceente: BL A. La coente inotta vale: I inotta, con T tempo i cauta. RT B. La coente inotta vale: I inotta

9 TBL C. La coente inotta vale: I inotta, con T tempo i cauta. R RBL D. La coente inotta vale: I inotta, con T tempo i cauta T 7. Due conensatoi, ispettivamente i capacità C e C, collegati in seie, sono euivalenti a un singolo conensatoe i capacità A. C + C B. C C CC C. C + C D. C C C C 8. Calcolae il flusso el campo elettostatico E uscente a una supeficie gaussiana sfeica A, avente aggio R cm e cento O nella posizione occupata alla caica positiva, nc, costituente un ipolo elettostatico i momento i ipolo P, P -5 C m: A.. B..4 - V m C V m D V m 9. Calcolae il flusso el campo magnetico B, uscente a una supeficie chiusa cilinica A, i aggio i base R 5 cm, altezza L cm, e coassiale con un filo conuttoe ettilineo i lunghezza L, pecoso alla coente I na. A..4 - Wb B Wb C Wb D.. 3. All inteno i un conensatoe, vuoto, con amatue piane e paallele, collegato a una batteia eogante una tensione V costante, il campo elettostatico vale: A. E B. E V/, ove è la istanza fa le amatue C. E V, ove è la istanza fa le amatue D. E o A/, ove è la istanza fa le amatue e A la loo aea.

10 Risoluzione: Esecizio n. Data la simmetia el poblema e la pesenza i caiche uguali, il campo elettico isultante geneato alle caiche e nella posizione occupata alla caica 3 ha solo la componente ietta lungo l asse y e vale in moulo: E E cos π 6 E cos π 6 4 πε 3 4 πε 3. La foza subita alla caica 3 (così come, pe simmetia, uella subita alle alte ue) vale unue in moulo: 3 F E 4 π ε. Il potenziale elettico nel punto ove si tova la caca 3, e la somma ei potenziali ovuti alle alte caiche, e uini vale: V π ε. L enegia potenziale ella caica 3 uini vale: U V π ε conseva, all infinito (ove U ), si ha che l enegia cinetica K U.. Poiché l enegia totale si