I moti nel piano. I concetti fondamentali. Completa le seguenti frasi
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- Donato Scarpa
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1 I moti nel piano I concetti fondamentali Completa le seguenti frasi 1 Nel moto rettilineo uniforme la traiettoria è un segmento di. e il modulo della.è costante. 2 Nel moto rettilineo uniformemente accelerato con partenza da fermo nell origine all istante t = 0 s, la.. è costante, la velocità è proporzionale all istante di tempo e la posizione è. proporzionale al. dell istante di tempo. 3 Il moto di un proiettile lanciato con una velocità iniziale obliqua rispetto al terreno è la combinazione di un moto rettilineo. orizzontale e di un moto rettilineo.. verticale; la traiettoria seguita dal proiettile ha la forma di una. 4 In un moto circolare la velocità angolare è data dal tra lo. al centro attraversato dal..... vettore e l intervallo di. necessario per spazzare tale.. 5 Nel moto circolare uniforme il. accelerazione ha modulo ed è sempre rivolto verso il..della traiettoria. 6 In un moto circolare uniforme, il modulo dell accelerazione.. è. proporzionale al.. della velocità ed è. proporzionale al. della traiettoria. 7 Un oggetto che si muove di moto circolare uniforme risente di una forza. che non cambia il. del vettore velocità, ma che ne fa variare la..
2 8 Il moto armonico è dato dalla.. di un moto circolare uniforme su uno dei.. della traiettoria. 9 Nel moto armonico il modulo della velocità è massimo al. dell oscillazione e nullo agli. : il modulo dell accelerazione è nullo al. dell oscillazione e massimo agli.. 10 Nel moto armonico il modulo della accelerazione è.. proporzionale al modulo della. del punto materiale rispetto al centro dell oscillazione e. proporzionale al.. della.. Esercizi 1 Un razzo che si muoveva alla velocità v 0 = 450 m/s è sottoposto per 16,6 s a una accelerazione di 6,51 m/s 2 rivolta nello stessa direzione e nello stesso verso di. Calcola: v 0 la velocità v del razzo alla fine dell accelerazione; la distanza s percorsa dal razzo durante la fase di accelerazione. 2 Una gomma che scivola su un tavolo con velocità v 0 = 3,5 m/s arriva al bordo del tavolo e cade al pavimento, posto 92 cm più in basso. Calcola: il tempo impiegato dalla gomma a giungere al pavimento; la distanza orizzontale che separa il bordo del tavolo dal punto di caduta della gomma sul terreno. 3 Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme con velocità angolare = 1,6 rad/s. Calcola l angolo al centro α spazzato dal raggio vettore in 2,2 s. 4 È data una circonferenza di raggio r = 14,7 cm; su di essa si seleziona un arco che sottende un angolo al centro di ampiezza α = 2,81 rad. Calcola la lunghezza di tale arco di circonferenza. 5 Un automobilina giocattolo percorre una traiettoria circolare che ha un diametro di 64 cm alla velocità costante di 0,13 m/s. Determina il valore dell accelerazione centripeta a cui essa è sottoposta. 6 Un punto materiale, che si muove di moto armonico con frequenza f = 0,64 Hz, occupa la posizione s = 2,2 cm rispetto al centro dell oscillazione. Calcola il valore dell accelerazione a cui è sottoposto il punto materiale quando occupa tale posizione.
3 Soluzioni.
4 Lavoro ed energia I concetti fondamentali Completa le seguenti frasi 1 Il prodotto tra due vettori è un che si ottiene moltiplicando il di un vettore per la del secondo lungo il primo. 2 Il verso del prodotto vettoriale si ottiene ponendo il dito nel verso del primo vettore e il dito nel verso del secondo vettore; il verso del risultato palmo della mano. 3 Il lavoro compiuto da una forza F che agisce per uno s. formando un angolo a con esso è L =. 4 Quando l angolo tra i vettori r F e r s è acuto, il segno del lavoro è (lavoro ); invece, quando tale angolo è ottuso il segno del lavoro è (lavoro ). 5 La potenza misura la con cui un sistema fisico compie. 6 L energia di un corpo è uguale al che esso compie quando viene, passando dalla velocità v a quella finale nulla. 7 Un lavoro esercitato su un corpo provoca una diminuzione della sua energia. 8 Una forza si dice se il lavoro che essa fa nello spostamento da un punto A fino a un punto B dipende dagli estremi A e B, ma non dal particolare seguito durante lo spostamento. 9 L energia potenziale gravitazionale è proporzionale alla massa del corpo e alla sua altezza rispetto a una quota di.
5 10 La variazione di energia potenziale è uguale allo del lavoro che una forza compie durante il passaggio dalla situazione a quella. 11 L energia potenziale di una molla è proporzionale alla sua elastica e al della sua deformazione. 12 In un sistema fisico, in cui sono presenti solo forze, l energia meccanica si. Esercizi 1 Due vettori hanno moduli a = 20 e b = 30; l angolo che essi formano vale 120. Calcola il prodotto scalare tra questi due vettori. 2 Una hostess trascina la sua valigia per 25 m esercitando una forza di 72 N lungo una direzione che forma un angolo di 60 col terreno. Calcola il lavoro compiuto dalla hostess. 3 Un gatto della massa di 6,2 kg si muove con una velocità di 5,3 m/s. Calcola la sua energia cinetica. 4 Una molla con costante elastica k = 90 N/m è allungata di 12 cm. Calcola il valore dell energia potenziale della molla allungata. 5 Una moneta da un euro cade da un altezza di 2,6 m. Calcola la velocità con cui arriva a terra trascurando l attrito dell aria. 6 In un parco, una ragazza della massa di 64 kg parte dalla sommità di uno scivolo alto 1,9 m e arriva in basso con una velocità di 5,3 m/s. Determina l energia dissipata per attrito durante la discesa della ragazza lungo lo scivolo.
6 Soluzioni.
7 Gli urti I concetti fondamentali Completa le seguenti frasi 1 Legge di conservazione della.. : se su un sistema non agiscono forze, la quantità di moto totale del sistema... 2 La.. della quantità di moto.. è uguale all impulso della. che agisce su un corpo o su un sistema di corpi:. 3 Durante un urto i due corpi che collidono si comportano come un sistema.. e la loro.. totale si conserva. 4 Un urto si dice.. se in esso si conserva l energia.. totale dei corpi che interagiscono. Esercizi 1 Calcola il modulo della quantità di moto di una monoposto di Formula 1 di massa 780 kg quando sfreccia davanti ai box alla velocità di 310 km/h. 2 Un canotto è fermo, attraccato alla banchina di un porto turistico. Da terra viene lanciato un cocomero di 8,5 kg alla velocità di 1,9 m/s che viene afferrato dall uomo a bordo. La massa totale del canotto e dell uomo è 130 kg. Calcola la velocità con la quale si muove inizialmente il canotto. 3 Un martello esercita per 0,24 s una forza di 120 N sulla testa di un chiodo. Calcola l impulso di tale forza. 4 Un pallone di massa 0,45 kg, inizialmente in moto con una velocità di 1,2 m/s, riceve un impulso di 6,7 N s in direzione del moto. Calcola la velocità finale del pallone.
8 Soluzioni.
9 Gli urti I concetti fondamentali Completa le seguenti frasi 1 Lo stato del sistema gas perfetto è descritto da tre grandezze: il che occupa, la sua e la che esercita contro le pareti. 2 L energia di un sistema fisico dipende soltanto dalle in cui esso si trova e non dalla sua. 3 Nel caso del gas l energia interna è U = l/2 nrt, dove l è il numero di della molecola del gas, n è il numero di del gas e R = 8,315 J/(mol K) è la dei gas. 4 Si ha equilibrio quando si realizzano contemporaneamente equilibrio e chimico. 5 Il principio della termodinamica afferma che, se il corpo A è in termico con un corpo C e anche un altro corpo B è in termico con C, allora A e B risultano in termico tra loro. 6 Una trasformazione è un procedimento ideale in cui la trasformazione risulta ottenuta mediante un numero di stati di equilibrio intermedi, ognuno dei quali differisce da quello precedente. 7 Le trasformazioni adiabatiche avvengono senza scambi di tra il sistema fisico in esame e l esterno. 8 Il lavoro compiuto dal sistema durante l espansione a costante è p V. 9 Il lavoro compiuto nel corso di una trasformazione ciclica è uguale all della parte di piano racchiusa dalla linea che rappresenta la nel grafico p-v. 10 Primo principio della termodinamica: la variazione di energia è uguale al assorbito meno il compiuto dal sistema: Eint = Q L, dove il Q è se entra nel sistema e se
10 esce dal sistema, mentre il L è se fatto dal sistema e se fatto sul sistema. 11 In una trasformazione Eint = Q. In una trasformazione e in una trasformazione Q = L. In una trasformazione Eint = L. 13 L equazione delle reversibili è pv = p 0 V 0, dove = c p /c v. Esercizi 1 Calcola l energia interna di 3,7 moli di gas monoatomico alla temperatura di 75 C. 2 Calcola l energia interna di 2,8 moli di gas biatomico alla temperatura di 75 C. 3 Il gas racchiuso in un cilindro di base 25 cm 2 si espande a pressione atmosferica sollevando il pistone di 4,0 cm. Calcola il lavoro compiuto dal gas. 4 Un sistema effettua prima la trasformazione AB e poi la trasformazione BC rappresentate nel diagramma. Calcola il lavoro fatto dal sistema nella trasformazione dallo stato A allo stato B. 5 Un gas a pressione 1, Pa riceve 3, J e si espande di 9, m 3. Calcola la variazione della sua energia interna. 6 Durante una trasformazione isoterma alla pressione di 2, Pa un gas perfetto si espande da 7,0 dm 3 a 11 dm 3. Calcola il calore assorbito dal gas.
11 Soluzioni.
12 Primo principio della termodinamica I concetti fondamentali Completa le seguenti frasi 1 Una macchina termica è un dispositivo che realizza una serie di trasformazioni, capace di trasformare in. 2 Si chiama sorgente ideale di calore un sistema fisico capace di mantenere una fissata qualunque sia la quantità di che esso cede o acquista. 3 Enunciato di lord Kelvin del secondo principio della termodinamica: è realizzare una trasformazione il cui risultato sia quello di assorbire una determinata quantità di da un unica e trasformarla integralmente in. 4 Enunciato di Clausius del secondo principio della termodinamica: è realizzare una trasformazione il cui risultato sia quello di fare passare da un corpo più a uno più. 5 Il rendimento di una macchina termica è dato dal rapporto tra il totale prodotto dalla macchina in un e la quantità di che, in un, la macchina preleva alla sorgente. 6 Per una macchina termica che funziona prelevando da una la quantità di Q 2 e restituendo all altra la quantità di Q 1, il è. 7 Terzo enunciato del secondo principio della termodinamica: è progettare una macchina termica che abbia uguale a. 8 Una trasformazione è se è possibile riportare sia il, sia l esterno nello stato, ripercorrendo la trasformazione.
13 9 Una macchina reversibile è un dispositivo che compie una trasformazione e. Se tale trasformazione è composta di più fasi, ognuna di esse deve essere una trasformazione. 10 Il rendimento R della macchina reversibile è sempre o uguale del rendimento S di un altra macchina, e i due rendimenti sono soltanto se anche la macchina S è. 11 Il ciclo di Carnot è costituito da quattro fasi consecutive: un espansione, un espansione, una compressione e una compressione. 12 Il rendimento della macchina di Carnot a gas è dove T 1 è la temperatura in della sorgente e T 2 è la temperatura in della sorgente. 13 Il coefficiente di prestazione di un frigorifero è dato dal rapporto tra il calore sottratto alla sorgente e il esterno compiuto a tale scopo. Esercizi 1 Una macchina termica assorbe in un ciclo una quantità di calore pari a 4300 J dalla sorgente calda e cede una quantità di calore pari a 3, J alla sorgente fredda. Calcola il lavoro compiuto dalla macchina. 2 Una macchina termica assorbe in un ciclo una quantità di calore pari a 1, J dalla sorgente calda e compie un lavoro di 780 J. Calcola la quantità di calore ceduta alla sorgente fredda. 3 Una macchina termica opera fra due sorgenti: a ogni ciclo preleva 3,6 kj dalla più calda e ne rilascia 2600 J alla più fredda. Calcola il rendimento della macchina. 4 Il rendimento di una macchina di Carnot è del 32%. Essa preleva calore da una sorgente a 750 K. Determina la temperatura della sorgente a temperatura minore. 5 Calcola il rendimento di una macchina di Carnot che opera tra le temperature T 2 = 350 C e T 1 = 60 C.
14 6 Calcola il coefficiente di prestazione di un frigorifero che impiega un lavoro di 1550 J per estrarre 7, J di calore dal suo interno. Soluzioni.
15 Secondo principio della termodinamica. I concetti fondamentali Completa le seguenti frasi 4 In un sistema in cui hanno luogo soltanto trasformazioni l entropia rimane In un sistema isolato in cui hanno luogo trasformazioni irreversibili l entropia. 5 L evoluzione spontanea di un sistema giunge a uno stato di a cui corrisponde il aumento dell entropia (compatibile con il rispetto del principio della termodinamica). 6 Nel corso del tempo, le forme ordinate di energia si trasformano in energia. 11 L evoluzione di un sistema termodinamico è quella che conduce al massimo valore dell entropia, cioè al sistema più. 12 Terzo principio della termodinamica: è impossibile raffreddare un corpo fino allo zero mediante una procedura che contiene un numero di trasformazioni. Esercizi 1 In ogni ciclo, una macchina termica assorbe 250 J di calore da una sorgente a 500 K e cede 200 J a una sorgente a 250 K. Calcola la quantità per questa macchina. 2 La macchina termica dell esercizio precedente può esistere? 3 Un gas è inizialmente nello stato A. Dopo aver assorbito in modo reversibile 360 J di calore da una sorgente a 330 K, il gas passa allo stato B. Calcola S(B) S(A).
16 Soluzioni.
L equilibrio dei gas. Lo stato di equilibrio di una data massa di gas è caratterizzato da un volume, una pressione e una temperatura
Termodinamica 1. L equilibrio dei gas 2. L effetto della temperatura sui gas 3. La teoria cinetica dei gas 4. Lavoro e calore 5. Il rendimento delle macchine termiche 6. Il secondo principio della termodinamica
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