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 6.4 10-16 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.
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.
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 202600 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
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; 4 10-6 ; 2 10-6 ) (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
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.
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.