FISICA per SCIENZE BIOLOGICHE, A.A. 2005/2006 Prova scritta del 6 settembre 2006

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1 FISICA pr SCIENZE BIOLOGICHE, A.A. 5/6 Prova scritta 6 sttmbr 6 1 Un corpo i massa m, vincoato a una spao i unhzza 1m si muov i moto circoar uniform su i un piano orizzonta privo i attrito, compino 1 iro a scono in snso anti-orario, com mostrato in fiura. Cacoar: a a tnsion T a fun; b mouo, irzion vrso vttor vocità n punto A,, punto in cui a fun si spzza. Cacoar inotr a posizion corpo opo un tmpo t 1 s a istant in cui a fun si è spzzata. y O A Una bottiia vuota, i voum V 1 itro massa m 1, vin chiusa immrsa in acua. Si trmini: a La forza ch occorr srcitar pr mantnr a bottiia comptamnt immrsa. b La uantità i acua ch occorr vrsar na bottiia affinchè, a uiibrio, risuti immrso i % suo voum. Du moi i un as prftto monoatomico compiono, a partir ao stato inizia A i coorinat trmoinamich p A 1 5 N/m, V A 1 m, i cico rvrsibi ABCA, in cui AB è una trasformazion in cui a prssion crsc inarmnt a aumntar voum, con p B 1/ p A V B 4V A inotr BC è una comprssion isobara CA è una comprssion isotrma. a Si isni intro cico in un iaramma V, p. Si cacoino coorinat trmoinamich i C a variazion i nria intrna rativa aa trasformazion AB. b Si cacoi a uantità i caor scambiata urant 'intro cico. [Nota: R 8.1 J/Kmo.8 atmo /Kmo] 4 L carich + sono fissat uno ass, rispttivamnt ni punti O, A,. Dtrminar: a i campo ttrico n punto ass i coorinata + ; b s sistano punti ass, comprsi tra O A, in cui i potnzia nuo, s si, cacoarn a istanza a O; SCRIVERE IN MODO CHIARO. DESCRIVERE I PROCEDIMENTI E LE FORMULE USATE. SOSTITUIRE I VALORI NUMERICI SOLO ALLA FINE. INDICARE LE UNITA` DI MISURA. TESTO, SOLUZIONI ED ESITI DELLA PROVA VERRANNO PUBBLICATI ALLE PAGINE: FISBIO.WEBHOP.NET LINEE AD E EN LINEA OZ

2 Souzion Esrcizio 1 a La tnsion a fun è a forza cntripta ch mantin i corpo uno a traittoria circoar va in mouo: T v m ov a vocità v ha mouo costant pari a v π t π 1m 1s 6.8m I mouo a tnsion T va uini: π 1 4π T m m. 4π m N t t La irzion a tnsion T è smpr prpnicoar aa traittoria circoar, con vrso ch punta vrso i cntro a traittoria. b N punto A, a fun si spzza i corpo proc a usto istant in poi con moto rttiino uniform, con vocità costant pari aa vocità v possuta in A. Ta vocità ha mouo π π 1m v 6.8m t 1s è irtta paraamnt a ass y, con vrso concor a ass. I corpo su uini una traittoria rttiina paraa a ass y, con vrso concor a ass stsso. Dopo un tmpo t 1 s i corpo ha uini prcorso un tratto y v A t 6.8 m/s 1 s 6.8 m, si trova uini n punto B i coorinat B1m, 6.8m.

3 Souzion Esrcizio a La forza ncssaria a tnr immrsa a bottiia vuota si ricava aa composizion forz anti sua bottiia: a sua forza pso F G irtta vrso i basso, a forza strna F appicata anch'ssa vrso i basso a spinta i Archim F A irtta vrso 'ato: F + F+ F A F A +F +F ρ V m + F H O F ρ H OV m 1 / m 1 m.1 9.8m 8.8 N _ b N caso in cui i corpo è immrso soo pr i %, a forza i Archim si rifrisc a soo voum immrso. A pso a bottiia va aiunto i pso a massa 'acua M HO inconito a vrsar na bottiia, mntr scompar, risptto a punto a, i trmin rativo aa forza strna F: F ρ A M F H O H O + M H O.V m + M.V ρ. 1 H O m m H O 1 / m.1.

4 Souzion Esrcizio a L variabii trmoinamich p,v,t pr o stato C possono ssr ricavat appicano uazion i stato i as prftti pv nrt p A sapno ch: p A 1 5 N/m, V A 1 m ; p B 1 5 N/m, V B 4 1 m ; C B p C p B 1 5 N/m ssno BC isobara V p C V C p A V A ssno AC isotrma, a cui V C p A V A / p C 1 m Inotr: T A T C p A V A /nr 1 5 N/m 1 m / moi 8.1 J/K mo 1. K La variazion i nria intrna U na trasformazion AB è : U n c V T n c V T B T A n R/ p B V B p A V A / nr J b La uantità i caor scambiata n intro cico Q cico è: Q cico L cico L AB +L BC + L CA L AB p A + p B V B V A / 45 J L BC p B V C V B J L CA p V nrt A n V A / V C 186 J Q cico 1114 J

5 Souzion Esrcizio 4 a I campo ttrico tota si ottin aa somma vttoria i campi ttrici prootti a sino carich. I mouo campo ttrico tota n punto i coorinata va uini: + + E tot I campo ttrico n punto è uini inticamnt nuo. a I potnzia n punto P,, ovuto a campo crato a u carich, è P V Ponno VP, si ottin facimnt 1