Corso di laurea in Informatica Compito di Fisica 20 Gennaio Cognome: Nome: Matricola: Pos:

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1 Firma Triennale Corso di laurea in Informatica Compito di Fisica 20 Gennaio 2006 Quinquennale Cognome: Nome: Matricola: Pos: 1) Quali dimensioni deve avere, nel sistema MKSA, la costante c affinché la seguente espressione sia dimensionalmente corretta? 3 c m L 2 E p V cin + F v S 3 2 t 5 (m = massa, L = lavoro, E cin = energia cinetica, p = pressione, V = volume, F = forza (modulo), v = velocità (modulo), t = tempo, S = superficie). Dimensioni di c 2) Tre cariche da C sono posti ai vertici di un triangolo isoscele di base 1 m e lato 2 m. Calcolare potenziale e campo elettrico nel punto medio della base.

2 E V 3) Si consideri un corpo puntiforme posto ad un altezza di 140 m, soggetto all accelerazione g ed avente una velocità iniziale v 0 di modulo pari a 20 m/s. Si determini dopo quanto tempo questo corpo raggiunge il suolo nei seguenti 3 casi: a) v 0 diretto verso l alto; b) v 0 diretto orizzontalmente; c) v 0 diretto verso il basso. Si determini poi per il caso b) lo spostamento orizzontale del corpo durante la caduta.

3 Caso a) Caso b) Caso c) Spostamento orizzontale b) 4) Si determini quante moli di un gas perfetto sono presenti in un contenitore di 2400 cm 3 in cui la temperatura sia di 280 K e la pressione di Pa. Come cambia il volume se si riscalda il gas a pressione costante portandolo a 400 K? Come viene rappresentata la precedente trasformazione sul piano PV? Quale lavoro viene effettuato dal gas? Se il gas è mono-atomico quale è il calore necessario per effettuare la trasformazione? N Moli Volume Lavoro Calore

4 5) Si consideri una spira quadrata di lato l = 10 cm posta nel piano xy e la si rappresenti in un sistema di riferimento XOY con il vertice A in (0; 0), B in (10; 0), C in (10; 10) e D in (0; 10), dove tutte le misure sono date in centimetri. Si calcoli il flusso del vettore campo magnetico, B = (0; ; ) (misure in Tesla) attraverso la spira. Si supponga poi che, in luogo dei lati AB e CD, si abbiano due barre fisse di materiale conduttore di lunghezza infinita, che i punti A e D siano sempre in (0;0) e in (0;10) e che i punti B e C si muovano lungo le barre con velocità costante pari a +1 m/s. Si calcoli la derivata rispetto al tempo del flusso del vettore campo magnetico attraverso il circuito ABCD. Sapendo poi che il circuito ABCD ha resistenza R = 10 Ohm si calcoli la corrente che scorre nel circuito. Si valuti infine la forza necessaria per muovere il lato BC e si calcoli il lavoro è necessario per trasformare il circuito in un rettangolo con base doppia dell'altezza (cioè in un rettangolo con base di 20 cm e altezza di 10 cm). Flusso B Derivata Flusso I Forza Lavoro

5 Corso di laurea in Informatica Compito di Fisica 20 Gennaio 2006 Cognome: Nome: Matricola: Pos: Domande di teoria: 6) Dare la definizione generale di lavoro. Indicare a quali casi particolari essa si riduce se si considera uno spostamento su una retta con: a) forza parallela allo spostamento e costante; b) forza parallela allo spostamento, ma non costante; c) forza costante, ma non parallela allo spostamento. Formulare un esempio per ognuno dei tre casi.

6 7) Si enunci la legge di Ohm. Si esprima la resistenza in funzione della resistività della lunghezza e della sezione. Si esprimano le dimensioni della resistenza nel sistema MKSA. Qual è, generalmente, l effetto della temperatura sulla resistenza elettrica? Si esprimano e si dimostrino le relazioni che consentono di determinare la resistenza equivalente di n resistenze in serie e di n resistenze in parallelo.