FORMULARIO DI FISICA 3 MOTO OSCILLATORIO

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1 FORMULARIO DI FISICA 3 MOTO OSCILLATORIO Corpo attaccato ad una molla che compie delle oscillazioni Calcolare la costante elastica della molla ω: frequenza angolare (Pulsazione) ; T: Periodo ; f: Frequenza ; k: Costante elastica della molla Calcolare il modulo dell accelerazione massima del corpo A: Ampiezza delle oscillazioni Corpo attaccato ad una molla con velocità massima V max Calcolare la costante elastica della molla Calcolare il periodo di un oscillazione completa 2 Calcolare il modulo dell accelerazione massima del corpo 1

2 Corpo di massa M attaccato ad una molla urtato anelasticamente da un altro corpo di massa m che ha velocità v 2 Calcolare la frequenza angolare delle oscillazioni Calcolare l ampiezza massima di oscillazione Corpo A di massa M attaccato ad una molla urtato elasticamente da un altro corpo B di massa m che ha velocità v 0 Calcolare la velocità del corpo B dopo l urto Calcolare l ampiezza delle oscillazioni di A dopo l urto 2 Corpo A di massa M è attaccato ad un filo inestensibile di massa nulla e lungo l. Inizialmente il filo si trova teso in posizione verticale e la massa M giace in quiete, quando viene urtata in modo perfettamente elastico da un corpo B di massa m che si muove orizzontalmente con velocità v 0 Calcolare il periodo delle piccole oscillazioni del corpo A dopo l urto 2 Calcolare l ampiezza delle oscillazioni del corpo A dopo l urto 2 cos 1 2 2

3 FLUIDI VISCOSI Legge di Poiseuille V t π P 8 L η 2 Cariche fissate su due punti del piano x-y ELETTROMAGNETISMO Calcolare la componente y del campo elettrico in un punto P ; tan a:distanza della carica dall origine;b:distanza lungo x di P 2 cos k e = 8,99x10 9 Nm 2 C -2 ; q: carica 8, Cariche positive uguali,poste ai vertici di un triangolo equilatero di lato l Calcolare il modulo della forza agente su ogni carica 3 Calcolare l energia elettrostatica del sistema 3 4 cariche fissate ai vertici di un quadrato di lato l: 3 cariche positive uguali q e 1 negativa = -q/2 Calcolare il modulo del campo elettrico al centro del quadrato 3 Calcolare l energia potenziale delle 4 cariche

4 4 cariche fissate ai vertici di un quadrato di lato l: 3 cariche positive uguali q e 1 negativa -q Calcolare il modulo del campo elettrico al centro del quadrato 4 Calcolare il modulo della forza agente sulla carica negativa F k q l cariche fissate ai vertici di un quadrato di lato l: 3 cariche positive uguali q e 1 negativa -2q Calcolare il modulo del campo elettrico al centro del quadrato 6 Calcolare il modulo della forza agente sulla carica positiva diagonalmente opposta alla carica negativa F k q l 1 2 Calcolare l energia del sistema di cariche cariche tutte positive fissate ai vertici di un quadrato di lato l Calcolare l energia elettrostatica del sistema cariche uguali in modulo fissate ai vertici di un quadrato di lato l: 2 cariche positive e 2 cariche negative;le 2 cariche positive (e quelle negative)sono poste dallo stesso lato Calcolare il modulo del campo elettrico al centro quadrato 2 4 Calcolare del sistema delle 4 cariche 2k q l 4

5 8 cariche fissate ai vertici di un ottagono regolare. La distanza dal centro è R. 7 cariche q e una carica q Calcolare il modulo del campo elettrico al centro dell ottagono 2 Calcolare il potenziale elettrico al centro dell ottagono 6 Carica puntiforme q al centro di un cubo di lato l Calcolare il flusso del campo elettrico attraverso una faccia del cubo ; 6 Cubo di lato l uniformemente carico con densità di carica ρ Calcolare il flusso del campo elettrico attraverso una faccia del cubo 6 Carica puntiforme q al centro di un tetraedro di lato l Calcolare il flusso del campo elettrico attraverso una faccia del cubo 4 Cilindro infinito uniformemente carico con densità di carica ρ e raggio r Calcolare il campo elettrico a x cm (x<r) dall asse del cilindro E 2 Calcolare il campo elettrico a x cm (x>r) dall asse del cilindro E 2 5

6 Elettrone (carica e - massa m e ) che si muove lungo il diametro di una sfera carica uniformemente con densità di carica ρ Calcolare la frequenza angolare di oscillazione ω 3 Elettrone (carica e - massa m e ) è libero di muoversi,senza attrito, all interno di una sfera carica uniformemente con densità di carica ρ Calcolare in quanto tempo l elettrone percorre un orbita circolare di raggio r Piano verticale non conduttore uniformemente carico con densità di carica ρ. Ad un certo punto del piano è fissata l estremità di un filo lungo l di massa trascurabile. All altra estremità del filo è attaccato un corpo di massa m e carica q. Calcolare l angolo tra piano e filo in condizioni del filo tan 2 tan 2 Dato l angolo calcolare la densità di carica tan 2 Due fili pendono dallo stesso chiodo di lunghezza l. All estremità di ogni filo è attaccato un corpo di massa m con la stessa carica elettrica q. L angolo compreso tra i due fili è θ. Calcolare la carica di ognuno dei corpi q 2 l sin θ 2 m g tan θ 2 k Pendolo elettrostatico Calcolare il periodo 2 6

7 Due particelle puntiformi di massa m e carica q e q sono ad una distanza l una dall altra d; vengono lanciate in direzione opposta con velocità v 0 Calcolare la velocità minima per cui le particelle non tornano più indietro Due particelle puntiformi di massa m e carica q sono ad una distanza l una dall altra d; vengono lanciate una contro l altra con velocità v 0 Calcolare a quale distanza tra loro invertono il moto Piano non conduttore uniformemente carico positivamente con densità superficiale di carica ρ. Un corpo di massa m e carica q si trova inizialmente ad una distanza d dal piano. Calcolare con quale velocità minima deve essere lanciato il corpo perché raggiunga il piano Calcolare con quale velocità il corpo arriva sul piano Guscio sferico non conduttore. Il raggio del guscio è R e la sua carica complessiva Q. a t=0 una particella di massa m e carica q si trova alla distanza r,viene lanciata verso il centro del guscio con velocità v 0. Calcolare in modulo la velocità della massa quando raggiunge il guscio sferico 8 Calcolare il tempo che impiega la particella ad attraversare completamente il guscio sferico 2 7

8 Condensatori Condensatore sferico con raggio della sfera interna r e raggio della sfera esterna R Calcolare la capacità 4 Condensatore piano con armature circolari di raggio r a distanza d l uno dall altro Calcolare quale carica Q appare sulle armature applicando un differenza di potenziale ΔV Condensatore cilindrico di lunghezza l,raggio interno r,raggio esterno R Calcolare la capacità 2 ln Due condensatori,a con capacità C A e B con capacità C B,sono collegati in serie. La differenza di potenziale ai capi del sistema vale ΔV Calcolare la differenza di potenziale ai capi del condensatore A 1 Calcolare quanto vale la sua carica (attenzione all unità di misura) Due condensatori,a con capacità C A e B con capacità C B,sono collegati in parallelo. La carica totale del sistema di condensatori vale Q Calcolare la carica del condensatore B all equilibrio 8

9 Tra le armature di un condensatore A con capacità C A si ha una differenza di potenziale ΔV. Al condensatore A viene collegato in parallelo un condensatore B con capacità C B. Calcolare la differenza di potenziale finale ai capi del sistema Vengono applicati xv ai capi di un filo di un materiale con resistività ρ. Il raggio del filo è r e la lunghezza l. Calcolare la corrente che circola nel filo Calcolare la potenza dissipata nel filo per effetto joule Abbiamo tre resistenze in parallelo di valore R 1, R 2, R 3 Calcolare la resistenza complessiva Una resistenza R 1 è collegata in serie ad una resistenza R incognita. Se ai capi del sistema viene applicata una differenza di potenziale di xv,in R 1 vengono dissipati xw per effetto Joule. Calcolare R ; 2 ; 2 0 Una pila da xv sta caricando,attraverso una resistenza da x Ohm,due condensatori inizialmente scarichi collegati in serie. La capacità del primo condensatore C 1 è xf e quella del secondo C 2 yf. Calcolare dopo quanto tempo la differenza di potenziale del sistema di condensatori sarà zv

10 1 1 ln 1 ln ln Due condensatori C 1 xf e C 2 yf sono collegati in serie. Il sistema viene caricato finchè la ΔV = zv, poi chiuso su di una resistenza kohm. Calcolare dopo quanto tempo la ΔV del sistema di condensatori sarà hv ln ln ln Calcolare l energia persa dal sistema di condensatori quando ΔV è scesa a hv 2 2 Un filo di rame di diametro d e di lunghezza l è connesso ad una batteria che stabilisce ai suoi capi una differenza di potenziale ΔV. (Resistività rame ρ = 1.7 x 10-8 Ωm). Calcolare l energia complessiva dissipata per effetto Joule in un tempo t dalla corrente che circola nel filo. 10

11 CAMPO MAGNETICO Un elettrone si muove con velocità v in un campo magnetico uniforme in direzione nord con un intensità T. L elettrone risente di una forza magnetica N che lo spenge verso l alto. Calcolare la velocità parallela e perpendicolare : à Un ciclotrone di protoni utilizza un magnete che produce un campo T tra i suoi poli. Il raggio dei gusci è r. Calcolare la massima energia cinetica possibile dei protoni accelerati Una lamina piana di semiconduttore ha spessore t, larghezza w, lunghezza L. una corrente I scorre lungo la sua lunghezza verso destra. un campo magnetico B ha direzione perpendicolare alla superficie piana della lastra. Nella lamina ci sono n portatori di carica per m 3 (elettroni) Calcolare la differenza di potenziale di Hall ai lati della lamina Io conosco I;B;t;w;n 11

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