Risultati esame scritto Fisica 1-26/09/2016 orali: 30/09/2016 alle ore presso ufficio del professore

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1 Rsula esame scro Fsca - 6/9/6 oral: /9/6 alle ore. resso uco del roessore l sude eressa a soare lo scro soo rea d resears l oro dell'orale marcola oo 59 c c 489 ammesso 844 c 495 c 496 c ammesso ammesso 8494 c co classcao ( < )

2 Esame d Fsca Corso Ieraeeo d I. Iormaca e Bomedca 6/9/6 Problema Il 6 oso 945 alle ore 8:4 la bomba aomca deomaa Lle Boy ee sacaa sulla cà d rosma dal bombardere B 9 Eola Gay. l momeo del laco l aereo saa aado orzzoalmee co elocà 47m/s ad ua quoa 95m dal suolo, e l eslosoe della bomba è aeua ad ua quoa 6m dal suolo. Calcolare l emo rascorso ra l momeo del laco e quello dell eslosoe, e la dsaza orzzoale ercorsa dalla bomba ale erallo d emo. Problema Nella ura a ssra è rareseao u ubo d eur, cosuo da u ubo orzzoale d sezoe ce s resre ad ua sezoe <. Le due sezo e soo colleae medae u ubco, come rareseao ura. Il ubco a sezoe rascurable rseo a e, e al suo ero s roa u cero olume d acqua ale da o remrlo comleamee (desà dell acqua:. k/m ). Nella sezoe del ubo d eur ee mmessa ara (desà dell ara:.k/m ) co elocà, e s suoa ce l moo ce e seue sa leare e o urboleo. I ram del ubco coeoo ac ess ara doe o è resee l acqua, ma daa la sua sezoe rascurable l ubco o erurba l moo leare dell ara. l assao dell ara el ubo d eur s ossera ce l acqua e ram del ubco a alezze derse: rossmà d, e rossmà d co < (ed ura). a rascurable qualsas orza dssaa. ) Nel caso d sezo crcolar.m,.4m, e alezze dell acqua.4m,.m, calcolare le elocà dell ara, e, rossmà delle rsee sezo, e. ) Nella ura a desra è rareseao u ubo d eur co l sess alor del uo ) er le sezo crcolar e er le alezze dell acqua, ma ra le sezo e c è ora u dslello m. Calcolare ace queso caso le elocà e dell ara rossmà delle rsee sezo. Problema a dao u recee cldrco d luezza L5.m e sezoe, dsoso su u ao orzzoale (ed ura). Il recee è searao due camere medae u dsco solae d sezoe, oszoao al suo ero, ce uò scorrere seza aro luo le are del cldro. Le are laeral del cldro soo ac esse sola, mere le bas del cldro soo ereamee codurc d calore. La base a ssra ura è a coao co ua soree ermca a emeraura zale, e la corrsodee camera ssra coee. mol d as ereo mooaomco (ed ura). Iece la base a desra è a coao co ua soree ermca a emeraura zale (/), e la corrsodee camera desra coee mol d as ereo baomco. Il dsco ero s roa zalmee equlbro ad ua dsaza dalla base ssra. suoao rascurabl la massa e lo sessore del dsco. ) Calcolare la oszoe a cu s roa zalmee l dsco. ) La emeraura della soree ssra cresce molo leamee da a, roducedo u esasoe reersble del as mooaomco (camera a ssra) secodo la lee: ( ) doe è l olume oale del recee; smulaeamee l as baomco ella camera a desra subsce ua corazoe soerma. Il rocesso s arresa quado la oszoe ale del dsco è equlbro ad ua dsaza L/. Calcolare l alore saedo ce l calore assorbo dal as mooaomco durae l rocesso è Q. J. [Il alore della cosae de as ere è R8.J/K mol]

3 oluzoe roblema Puo ): Doo l laco, la bomba seue u moo arabolco ercé è sooosa alla sola accelerazoe d raà luo l asse ercale. Le equazo orare soo allora le seue: y doe s è euo coo del ao ce la elocà zale luo y è ulla ( y ) ercé l aereo sa aado drezoe orzzoale, e ce la quoa zale luo y è ar a (y ). Per cooscere l eallo d emo ra l laco e l eslosoe moamo y() ella secoda equazoe: 4s Per deermare la dsaza ercorsa orzzoalmee, sosuamo ques ulmo rsulao ella rma equazoe: 6m oluzoe roblema Puo ): I codzo d moo leare e o urboleo dell ara, e asseza d orze dssae, ossamo alcare l eorema d Beroull ra la sezoe e la sezoe : y y doe e soo rseamee la ressoe dell ara ella sezoe e ella sezoe ; y e y soo ece rseamee la quoa della sezoe e della sezoe. Dao ce el rmo caso la quoa è la sessa (y y ), la recedee relazoe s semlca a: La dereza d ressoe aea messa edeza è leaa alla dereza d lello d acqua e due ram, medae la lee d eo e l rco de as comuca: Uualado le due esressoe roae er s a la seuee equazoe: u erm della recedee equazoe soo o, a are le elocà e (ua equazoe e due coe). eamo u ulerore relazoe dall equazoe d couà:

4 dado a sosure quesa esressoe d ella recedee equazoe s oee ce: m/s.7 osuedo l ulmo rsulao ell equazoe d couà s oee ace l alore della elocà : 4.m/s Puo ): Il ubo d eur co dslello ra le due sezoe è coceualmee smle al recedee uo ), ma el eorema d Beruoll aremo ora due derse quoe y e y er le sezo e : y y y y Dao ce y y, la recedee relazoe dea: aloamee al uo ), la dereza d ressoe è leaa araerso la lee d eo e l rco de as comuca a lell d acqua, e, e due ram: Nella rma d quese due equazo, al membro d desra è sao auo l erme : s raa della ressoe ce la coloa d ara d alezza eserca sul lqudo soosae, el ramo d desra ura. Uualado le esresso roae er s roa ce:

5 Come s ede l erme leao al dslello ra le due sezo s semlca, e s oee ua ormula del uo uuale a quella del uo ). Queso sca ce due ub d eur, uo orzzoale e l alro oblquo, ce reseao l sess lell d acqua e soo ercors da luss d ara co uuale elocà (oamee elle codzo d lusso leare, o urboleo e asseza d orze dssae). Combado seme l ulma equazoe scra e l equazoe d couà, s oeoo le seue relazo: Dao ce quese due relazo soo dece a quelle del uo ) e ce abbamo l sess alor d sezo crcolar e d alezze, e seue ce ace le elocà e sarao le sesse del uo ): 4.m/s.7m/s oluzoe roblema Puo ): cé l dsco sa equlbro le resso zal e, elle rsee camere d ssra e desra, deoo essere uual. Ulzzado l equazoe de as ere s oee ce: R Uualado le due resso,, s oee ce: Per quao ruarda olum delle due camere, s raa d due orzo cldrce ae la sessa sezoe e luezze ar a er l as a ssra, e la rmaee luezza del recee L er l as a desra. osuedo s oee: L.5m 4 4 L L

6 Puo ): La uzoe el ao (,) ce descre la rasormazoe del as è daa dal eso del roblema: ( ). amo reseza d u esasoe reersble ce roduce u aumeo d ressoe. Ia, dao ce e soo cosa, quesa rasormazoe è u ramo d erbole, aaloamee a quao accadrebbe er u soerma. Ma al coraro d u soerma, l seo meo d roe alla cosae roduce ua rlessoe della cura rseo all asse ercale. raa qud d u erbole co ressoe deree a er, mere decresce er (ed ura). Per l as s a ece ua corazoe soerma, co. o olre ce, daa la dmesoe a del recee ar a, e ossoo assumere solo alor comres ell erallo [, ]. Per aere l dsco equlbro ella oszoe ale, le resso al e deoo essere uual, come ao al uo ): R ( ) rcord ce (/) ercè la rasormazoe del as è soerma. Uualado le resso s oee ce: ( ) L L L Nel ulm assa s è euo coo ce L/, er cu olum al occua da due as soo uual. Per oer calcolare occorre u alra equazoe, e sruamo l ao ce uo l calore assorbo dal as a ssra è ar a Q. J. lcado l I rco della ermodamca al as abbamo ce: Q U doe U e soo rseamee la arazoe d eera era e l laoro ao dal as. Per l rmo erme s a ce: U U C ( ) R ( ) co C caacà ermca a olume cosae del as, ce è mooaomco; ell ulmo assao abbamo usao l rsulao aea roao,.

7 Per calcolare ece bsoa serre el seuee erale la uzoe daa dal roblema:,, d Rcaamo dalla uzoe ( ) : ( ) e sosuamola all ero dell erale:,,,, d d [ l( )] l L l L,, L 4 L Ne assa recede s ea resee ce è ua cosae e uò essere oraa uor dal seo d erale, mere ell ulmo assao abbamo sosuo olum co le relae esresso: L, L/ (come moso dal roblema co L/) e L/4 (come roao al uo co L/4). emlcado l ulma esressoe s oee ce: L l L 4 4 l 6 l osuedo le esresso roae er U e el I rco della ermodamca s a la seuee equazoe: Q Q l( ) [ l( ) ] Ieredo l ulma equazoe s a e ce: Q R[ l( ) ] K Ne seue allora ce le emeraure corae el roblema soo: K; 45K; 9K