RS I LURE IN SIENZE ILGIE II ova aziale di ISI, 1 Giuno 1 Un cubo di lato L c viene ieso in acqua. Il cubo alleia con i / del suo volue ieso. Si deteinino: a la densità del ateiale di cui è costituito il coo; b l intensità della oza che deve essee licata dall esteno e antenee il coo coletaente ieso in acqua. Un as eetto onoatoico costituito da n oli coie la seuente tasoazione ciclica: : esansione isobaa a essione at da 1 lito a liti; : tasoazione isocoa da a 1 at; : coessione isotea da a 1 lito; : tasoazione isocoa da a at. Si svolano i seuenti unti: a si diseni nel iano la tasoazione ciclica, si deteinino e li stati,, e le vaiabili teodinaiche P,,T e si calcoli il lavoo svolto dal as; b si deteino e i quatto ai della tasoazione e e l inteo ciclo la vaiazione int di eneia intena ed il caloe scabiato. [Nota: R 8.1 J/Kole.8 l ato /Kole] ue iani ininitaente estesi sono osti a distanza d c. I iani sono eletticaente caichi con caica oosta e densità di caica sueiciale unioe, ai, in valoe assoluto, a σ n/. Una allina di assa tascuabile e caica ositiva q 1 n è antenuta in equilibio ta i due iani ediante un ilo isolante di lunhezza L 1c, vincolato al iano caico ositivaente, coe ostato in iua. Si svolano i seuenti unti tascuando li eetti della oza avitazionale: a si deteinino il cao elettico E a i due iani e la tensione T del ilo, seciicando e entabi il odulo, la diezione ed il veso; b Si suona di taliae il ilo: calcolae il lavoo atto dalla oza elettostatica e otae la allina dal unto di equilibio ecedente sino alla laina di caica neativa. [Nota: 8.8 1-1 /N ] SRIERE IN M IR GIUSTIIRE REEMENTE I PREIMENTI SSTITUIRE I LRI NUMERII SL LL INE RIPRTRE SEMPRE LE UNIT` I MISUR
SLUZINE ESERIZI 1 a Peché il coo allei sull acqua si deve avee equilibio a la oza eso e la sinta di chiede Poiettando l equazione vettoiale ecedente su un asse y di ieiento, veticale ed oientato dal basso veso l alto, si ottiene Mente la oza eso aisce su tutta la assa del coo, la sinta di chiede aisce solo sulla assa di luido sostato da cui si icava b Peché il coo iana soeso coletaente in acqua è necessaio licae una oza dietta veticalente veso il basso tale che da cui si icava In questo caso la assa di luido sostato coisonde al volue occuato dall inteo coo, oa coletaente ieso: 667 1 k k N s k L L 6 9.8. 1 1 1
SLUZINE ESERIZI a La tasoazione coiuta dal as è il ciclo esentato in iua. Pe oni stato le vaiabili teodinaiche,,t si ossono deteinae utilizzando l equazione di stato dei as eetti: stato : 1 N / 1 at, 1 lito 1, T 18 K nr 8.1 J / Kole stato : 1 N / 1 at, liti 1, T 6 K nr 8.1 J / Kole stato : 1 1 N / 1 1at, liti 1, T 1 K nr 8.1 J / Kole stato : nrt 8.1 J / Kole 1K T T 1 K, 1 lito 1, 1 N / at 1 Il lavoo svolto dal as duante l inteo ciclo è ai all aea acchiusa dalla cuva nel iano : TT 1 N / 1 d nrt 8.1J / Kole 1K ln 1 d nrt J 18 J 16 J ln Il lavoo è ositivo, inatti il ciclo è ecoso in senso oaio.
b Le quantità int, e elative a ciascun ao del ciclo si ossono calcolae licando il io inciio della teodinaica: int, e icodandosi che c R e c R Tasoazione isobaa: nc T T 8.1J / Kole 18K 747.9J 1 N / 1 J 448J Tasoazione isocoa: il as non coie lavoo, dato che il volue iane costante nc T T 8.1J / Kole 4K 98.J 98J Tasoazione isotea: non ho vaiazione di eneia intena, dato che la teeatua è costante nrt d nrt ln nrt ln 8.1J / olek 1K ln 18.J Tasoazione isocoa: il as non coie lavoo, dato che il volue iane costante nc Inteo iclo: l eneia intena non cabia dato che lo stato inale è uuale allo stato iniziale, quindi il caloe totale scabiato è ai al lavoo svolto dal as, calcolato al unto a: TT TT TT Si noti che: TT TT TT T TT T 1J TT 16 J 8.1J / Kole 6K 149.6 J 16J 16J
SLUZINE ESERIZI a Nella eione intena alle due laine iane ininite il cao elettico è dietto eendicolaente alle due laine iane, con veso uscente dalla laina ositiva, ed intensità costante, ossia: 9 σ 1 / E i.6 1 N / 1 8.8 1 /N ove i indica il vesoe associato all asse x, coe ostato in iua. ll equilibio la tensione T del ile è uuale ed oosta alla oza elettostatica qe e ossia 9 σ 9 1 / T qe q i 1 1 8.8 1 /N i.6 1 6 N i b Il lavoo atto dalla oza elettostatica e, costante, è dato da: 9 σ 9 1 / L e s q d L 1 1 8.8 1 /N..1.6 1 7 J