ESERCITAZIONE 7. Dr.ssa Valeria Monti Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Fisica a.a

Transcript

1 ESERCITAZIONE 7 Dr.ssa Valeria Monti Corso di Laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche Fisica a.a

2 Esercizio 1 Calcolare la densità dell ossigeno a 0 C e alla pressione di 1 atm. Esercitazione 7 2

3 Esercizio 2 Una data pressione è in grado di sostenere una colonna di 60 cm d acqua pura. La stessa pressione è in grado di sostenere una colonna di 55 cm di soluzione salina. - Qual è il valore della pressione assoluta? - Si calcoli la densità della soluzione salina. - Quanti grammi di sale sono disciolti in un litro di soluzione? - Si calcoli la concentrazione della soluzione sapendo che il peso molare del sale è 58. Esercitazione 7 3

4 Esercizio 3 Un salmone di massa 4.5 kg risale un fiume nuotando controcorrente e percorrendo una distanza di 5 m a velocità costante. Su di esso agisce una forza d attrito di 1.3 N dovuta all acqua. Il pesce aumenta la sua quota di 0.5 m rispetto al livello di partenza Quanto lavoro deve compiere il pesce per compensare la forza di attrito? Qual è la variazione della sua energia potenziale? Qual è il lavoro totale fatto dal pesce durante il percorso? [6.5J; 22J; 28.5 J] Esercitazione 5 4

5 Esercizio 4 Una sfera metallica di massa m=50 g cade partendo da ferma da un altezza h=20 m sopra uno strato di sabbia nel quale penetra per un tratto d=30 cm prima di fermarsi. Assumendo che durante il moto ella sabbia la sferetta sia sottoposta a un accelerazione costante, quanto vale il lavoro della forza frenante (attrito) sulla sferetta? Quanto vale l accelerazione che subisce la sferetta nella sabbia? [9.81J; m/s 2 ] Esercitazione 5 5

6 Esercizio 5 Il meccanismo di un fucile giocattolo consiste in un a molla di costante elastica non nota. Con una compressione della molla di 0.12 m, il fucile, sparando in direzione verticale, può lanciare da fermo un proiettile di massa m=20 g fino ad un altezza massima di 20 m. Trascurando tutte le forze di attrito, si determini il valore della costante elastica. [545 N/m] Esercitazione 5 6

7 Esercizio 6 Un elettrone in un tubo catodico televisivo si muove verso la parte anteriore del tubo con una velocità di m/s lungo la direzione dell asse x. Il collo del tubo è immerso in un campo magnetico di modulo T, diretto a un angolo di 60 o con l asse x e giacente nel piano xy. Calcolare: 1. La forza magnetica sull elettrone 2. L accelerazione dell elettrone y [ N; m/s 2 ] Esercitazione 5 7

8 Esercizio 7 Si consideri un corpo sferico di raggio r = 8.0 cm e massa m = 1.5 kg. L oggetto galleggia in un fluido di densità ρ f = 900 kg/m 3 (olio d oliva). Qual è la densità del corpo? Quale frazione del volume è immersa? Viene tolto l oggetto e praticato un piccolo foro sulla parete del contenitore, ad una distanza pari a 26 cm dal pelo libero del fluido: valutare la velocità di efflusso del liquido dal foro. [701 kg m -3, 78% V c, 2.3 ms -1 ] Esercitazione 7 8

9 Esercizio 8 Si consideri una trasformazione isoterma di n= 5 moli di un gas monoatomico ideale alla temperatura T = 245 K. Il gas espande da un volume iniziale di 1.12 m 3 ad uno finale di 4.33 m 3. Si determini: il lavoro svolto dal gas; il calore scambiato durante l espansione; il lavoro eseguito ed il calore scambiato se il numero di moli del gas raddoppia L = Q=13.76kJ Esercitazione 7 9

10 Esercizio 9 Un corpo di massa 1 kg, appeso ad una molla verticale e abbassato lentamente fino alla posizione di equilibrio, fa allungare la molla di un tratto d = 5cm. Quali forze agiscono sulla molla? Calcolare la costante elastica della molla. Se si aggiunge alla prima massa una seconda massa di 1,3 kg di quanto si allunga ulteriormente la molla? [196,2 N/m; 0,065 m] Esercitazione 7 10

11 Esercizio 10 Si ha il dubbio che un blocco di ferro di massa 780 g presenti nel suo interno qualche cavità. Immerso in acqua il blocco subisce una diminuzione di peso di 1,6 N. Qual è la densità del blocco? Il dubbio è fondato? In caso affermativo determinare il volume della cavità sapendo che la densità del ferro è 7,8 g/cm 3 [4,78 g cm 3, 63 cm3 ] Esercitazione 7 11

12 Esercizio 11 Una piscina coperta contenente 150 m 3 di acqua si raffredda di 2,00 C ogni giorno. Calcolare: Quanti kwh sono necessari ogni giorno per mantenere costante la temperatura dell acqua Quanti m 3 di acqua dovrebbero cadere dall altezza di 30 m per poter produrre l energia necessaria per riscaldare ogni giorno la piscina di 2 C. Esercitazione 7 12

13 Esercizio 12 LEGGE DI DALTON Si calcoli quante moli e quanti grammi di O 2 sono introdotti nei polmoni in un inspirazione di volume pari a 0.6 litri alla temperatura di 0 C ed alla pressione di 1 atm, se la frazione molare di ossigeno nell aria inspirata è del 20% (si assuma per l ossigeno una massa atomica pari a 16 u). Esercitazione 7 13