FM19_12_08-bianco

A.A. 2008-2009. CORSO DI LAUREA IN VETERINARIA
Prova di FISICA MEDICA19 dicembre 2008
Cognome
Nome
matricola
1. In un sistema di assi cartesiani una forza di modulo 50 N forma con il semiasse
positivo delle x un angolo di 3/2 radianti. Calcolare le componenti della forza lungo i
due assi.
2. 2 litri di acqua inizialmente alla temperatura di 10 oC vengono trasformati in ghiaccio e
raffreddati fino alla temperatura di -50 oC. Calcolare la quantita` di calore scambiato.
( calore specifico dell’acqua 1kcal/kg K, calore specifico del ghiaccio 0.5 kcal/kg K,
calore di fusione del ghiaccio 80 kcal/kg, densita` dell’acqua 1000 kg/m3)
3. Un proiettile viene sparato orizzontalmente con velocità V0 = 12 m/s da un'altezza di 5
m rispetto al suolo. Calcolare a quale distanza (rispetto al punto dello sparo) cade il
proiettile.
4. Calcolare la potenza dissipata dal cuore per vincere le forze dissipative dovute alla
viscosita` del sangue e mantenere una portata Q=9.8 *10-5m3/s se la caduta di
pressione dal sistema arterioso al sistema venoso è di 88 torr.
5. Due alveoli polmonari assimilabili a due piccole sfere hanno uno raggio R=0.1mm e il
secondo un raggio R/2 a parita` di tensione superficiale (T=49.75*10-3N/m) calcolare
la differenza di pressione nei due alveoli.
6. Uno scaldabagno elettrico è alimentato da una differenza di potenziale di 220V e ha
una resistenza di 100. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule dallo
scaldabagno.
7. Calcolare la resistenza vascolare di un’arteria di raggio 0.3 cm in cui la velocita` del
sangue è pari a 0.10 m/s con una differenza di pressione ai capi di 10mmHg.
8. I due recipienti 1 e 2 di raggio rispettivamente r1=10 cm r2=5 cm sono riempiti
d'acqua (= 103 kg/m3) fino allo stesso livello h=80cm. Calcolare la pressione
e la forza che agisce sul fondo di ciascun recipiente.
9. Una resistenza collegata ad un generatore ideale che fornisce una differenza di
potenziale di 12V è percorsa da una corrente di 50mA. Calcolare il valore della
resistenza .
10. In un tubo orizzontale di diametro d1=4cm scorre un liquido di densita` =0.82 gr/cm3
con velocita` v1=0.5m/s. Ad un certo punto il tubo presenta una strozzatura passando
ad un diametro d2=70%d1. Calcolare a) la portata del condotto e b) la velocita` in
corrispondenza della strozzatura.
Soluzione
1. Vettori: Fx=50cos(270)=0 N ; Fy=50sin(270)=-50N
2. Scambio calore : Q1=cmT= 1*2*(0-10)=-20kcal; Q2=-fusm=-160kcal Q3=cgmT=0.5*2(-50-0)=-50kcal, il
calore totale ceduto Q=-230kcal
3. Moto di un grave: x=vot e y=yo-1/2gt2 quando arriva a terra y=0 da cui t=√( 2yo /g)=1.01s e quindi
x=12*1.01=12.12m
4. Portata e potenza dissipata per viscosita`: p=Q P sapendo che P =88torr=11732Pa la potenza dissipata
p=1.15W
5. Legge di Laplace: Pi-Pe=2T/R da cui Pi-Pe=2T/R e P’i-Pe=2T/R’=4T/R Pi’-Pi=2T/R=995Pa
6. Potenza dissipata per effetto Joule: p=V2/R p= 2202 /100 =484W
7. Definizione di portata e Legge di Poiseuille: portata Q=vS Q=P R
R= P /Q= 8 Pa s/m3
8. Legge di Stevino e definizione di pressione: P=Po+gh=109165 Pa
P-Po=gh=7840Pa F1=246 N F2=62N
9. Legge di Ohm:R= V/I= 240
10. Portata di un condotto: Legge di Stevino: Q=v1S1=0.5*12.6*10-4=6.28*10-4m3/s la portata di massa
Qm=Q*=5.15*10-1Kg/s
v2=v1d12/d22=1.02m/s