Prova scritta di Fisica - Faenza, 28/01/2016 CdS in Chimica e Tecnologie per l'ambiente e per i materiali - curriculum materiali Nota:

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1 Prova scritta di Fisica - Faenza, 28/01/2016 CdS in Chimica e Tecnologie per l'ambiente e per i materiali - curriculum materiali Punteggio: Problemi Vero/Falso: +1 risposta corretta, 0 risposta sbagliata o nessuna risposta. Altri problemi: secondo la difficoltà e il grado di avanzamento. Nota: segnare le risposte V / F su questo foglio, scrivere nome e cognome sul retro e consegnare. 1) Un ragazzo di 50 kg corre alla velocità di 8 m/s e salta dentro un carrello fermo, di altezza trascurabile rispetto al suolo. Il carrello con il ragazzo sopra si muove a 2 m/s. V F La quantità di moto totale rimane costante V F Il momento angolare totale rispetto alla posizione iniziale del carrello rimane costante V F L energia meccanica totale rimane costante V F La massa del carrello è 150 kg V F Prima del salto, il centro di massa del sistema (carrello+ragazzo) si muove alla velocità di 4 m/s 2) La figura mostra il potenziale elettrico (in volt) in cinque punti del piano, rispetto a un sistema di riferimento cartesiano. Ciascuno dei quattro punti esterni dista 6.0x10-3 m dall origine. Assumi che la forma funzionale del potenziale sia V(x,y) = k x + C. V F Nell origine degli assi il campo elettrico è orientato nel verso negativo delle ascisse V F Nell origine degli assi il modulo del campo elettrico è 1.7x10 3 V/m V F Il lavoro necessario per muovere una carica puntiforme lungo l asse y è nullo V F I valori riportati sono compatibili con il potenziale generato da una carica puntiforme positiva posta lungo l asse x V F L asse y giace su una superficie equipotenziale 495 y x 3) Considera il sistema di masse e carrucole della figura, dove le due masse m appese sono uguali. La carrucola di sinistra è mobile mentre quella di destra è fissata al soffitto. Le carrucole hanno massa trascurabile, così come le funi. V F La massa di sinistra sale e quella di destra scende V F Il sistema sarebbe in equilibrio se la massa di destra fosse il doppio V F Durante il moto l'energia cinetica si conserva V F T = 3/5 mg V F T 1 = T 4) Considera il circuito in figura. V F La corrente nel circuito è circa 0.67 A V F La corrente nel circuito circola in senso orario V F L energia dissipata in un ora dal circuito è circa 8.40 x 10 4 J V F V A >V B V F ΔV AB = 2.0 V

2 5) Un automobile di massa m 1, mentre si muove a velocità di v 1 tampona, su una strada pianeggiante, un altra automobile di massa m 2 ferma a un incrocio. Dopo l urto i paraurti delle due auto restano incastrati e le due automobili scivolano assieme con le ruote bloccate. Sapendo che il coefficiente di attrito dinamico tra le ruote delle automobili e la strada è µ e che la forza d'attrito risulta trascurabile nell'istante in cui avviene l'urto, calcola: a) La velocità v f delle due auto subito dopo l urto (2pt) b) Lo spazio d percorso dalle due automobili prima di fermarsi (3pt) 6) Una particella di massa m si muove nel piano xy sotto l'azione di una forza descritta dal potenziale U(x,y) = k (x 2 +y 2 ) / 2. a) Calcolare la forza F nel generico punto P(x,y) esprimendo il risultato utilizzando i versori i e j (2pt). b) Mostrare che F è sempre in direzione radiale. Suggerimento: mostrare che F in P è perpendicolare al vettore a = - y i+x j (2pt). c) Poniamo al tempo t = 0 la particella in Q = (d, 0) con velocità v 0 = 0. Calcolare in funzione di m e k, il periodo del moto armonico unidimensionale che la particella compie lungo l'asse x (2pt). 7) Le particelle α sono costituite da nuclei di elio ( 4 He 2+ ) e sono prodotte dal decadimento radioattivo di numerosi nuclidi. Esse hanno carica q e massa m note. Una particella α è accelerata da ferma attraverso una differenza di potenziale nota V ed entra in un campo magnetico noto di modulo B, muovendosi perpendicolarmente al campo magnetico. Calcola: a) La velocità v della particella dopo la fase di accelerazione (2pt) b) Il raggio r della traiettoria circolare nella zona dove è presente il campo magnetico (2pt) c) Il periodo T del moto circolare (1pt) Nome e cognome (stampatello):

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