Fisica 1 (Esame Completo) Ing. Informatica/Elettrica/Elettronica 24/07/2017. Nome: Cognome: CdL: Mat.

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1 Fisica 1 (Esame Completo) Ing. Informatica/Elettrica/Elettronica 24/07/2017 Fila A Nome: Cognome: CdL: Mat. PROBLEMA 1. Un bambino spara orizzontalmente con la sua pistola ad acqua da un altezza di 1,6 m. Il getto colpisce un altro bambino che si trova a una distanza orizzontale di 2,1 m all'altezza di 0,93 m. Determinare a) il tempo di caduta di una goccia del getto d'acqua; b) la velocità iniziale del getto d'acqua. PROBLEMA 2. Un ascensore di massa 490 kg è sostenuto da un cavo che può sopportare una tensione massima di 19,5 kn. a) Qual è il massimo carico (in kilogrammi, esclusa la massa dell'ascensore) che può essere introdotto nell'ascensore quando sale a velocità costante? b) Qual è il carico massimo che può essere introdotto nell'ascensore quando esso sale con accelerazione 2,24 m/s 2? PROBLEMA 3. Un treno si muove alla velocità di 140 km/h. Il macchinista, intravvedendo un ostacolo sulle rotaie, aziona i freni. Il coefficiente di attrito dinamico tra le ruote del treno e le rotaie è pari a Che spazio percorre il treno prima di arrestarsi? PROBLEMA 4. Un mulo compie un lavoro di 2.2 kj per trascinare un blocco a velocità costante su un pendio lungo 3,1 metri (distanza obliqua) e inclinato di 22 rispetto all'orizzontale. Qual è il coefficiente di attrito tra il blocco e il terreno? PROBLEMA 5. Un bambino si dondola su un'altalena la cui catena è lunga 3,2 m. Il massimo angolo che egli forma con la verticale è di 50. Qual è la massima velocità del bambino? PROBLEMA 6. Una macchina di massa 950 kg si muove con velocità v 1 = (32i +17j) m/s. Essa slitta sulla strada ghiacciata, urtando una seconda auto di massa 450 kg e velocità v 2 = (12i + 14j) m/s. a) Qual è il modulo della quantità di moto iniziale della prima auto? b) Se dopo l'urto le due auto rimangono attaccate, qual è la loro velocità finale? (Per il punto (b) dare la soluzione in componenti x e y) PROBLEMA 7. Un cilindro di raggio 45 cm e massa 120 kg è inizialmente fermo. Viene applicata una forza di 75 N tangenzialmente alla superficie laterale del cilindro. La forza ha modulo costante, ed agisce fino a quando il cilindro non compie un angolo di 45. Determinare: a) il momento della forza agente sul cilindro; b) la velocità angolare finale del cilindro. PROBLEMA 8. Un disco di raggio 25 cm e momento di inerzia kg m 2 ruota senza attrito intorno a un asse verticale passante per il suo centro. Sul bordo del disco si è appisolato un criceto di massa 0,0195 kg. Il disco e il criceto ruotano solidalmente compiendo 22 giri al minuto. Quando il criceto si sveglia, cammina dal bordo sino al centro. Calcolare: a) la forza centrifuga a cui è sottoposto il criceto mentre sta sul bordo; b) la velocità angolare finale del disco. (Si consideri il criceto come un punto materiale) PROBLEMA 9. Un anello di massa 3,5 kg e raggio 2,3 m oscilla (con angoli di piccola ampiezza) intorno a un perno orizzontale posto sul suo bordo, come in figura. Si determini: a) il momento di inerzia dell'anello; b) il periodo di oscillazione. PROBLEMA 10. Un'onda trasversale si propaga alla velocità di 18 m/s lungo un filo la cui tensione vale 14 N. Quale sarebbe la velocità dell'onda se il filo avesse una tensione di 40 N? PROBLEMA 11. Un cilindro di altezza 1 m e diametro 0,2 m contiene al suo interno un gas perfetto. A temperatura 20 C, la pressione del gas è di 180 atm. a) Quante moli di gas contiene il cilindro? b) Si apra ora il cilindro e lo si riempia con acqua a 20 gradi. Se volessimo far bollire l'acqua in 10 minuti, quale sarebbe la minima potenza termica da fornire al sistema? (Si trascuri la capacità termica del cilindro) PROBLEMA 12. Una centrale elettrica assorbe calore da un termostato alla temperatura di 250 C sviluppando una potenza elettrica pari a 800 MW. Essa cede poi calore a un termostato alla temperatura di 30 C. Il rendimento della centrale è del 28%. a) Quale sarebbe il rendimento se la centrale lavorasse come una macchina di Carnot? b) Quante calorie vengono cedute dalla centrale alla sorgente fredda in un'ora? (Per il punto (b) si consideri il caso con rendimento del 28%) Risultato + unità di misura Risultato + unità di misura 1) a) 0,370 s b) 5,68 m/s 7) a) 33,8 N m b) 2,09 rad/s 2) a) 1498 kg b) 1128 kg 8) a) 2, N b) 2,49 rad/s 3) 133 m 9) a) 37 kg m 2 b) 4,30 s 4) Non determinabile 10) 30,4 m/s 5) 4,74 m/s 11) a) 235 mol b) 1, W 6) a) 3, kg m/s b) v f = (25,6i + 16,0j) m/s 12) a) 42,1% b) 1, cal

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