F1_B_20-7

FISICA 1 B
A.A. 2006-2007
20.07.2007
Cognome
Nome
n. matricola
Corso di Studi
Docente
Voto
5 Crediti
10 Crediti
Quesito n. 1 Scrivere la legge di composizione delle accelerazioni nei moti relativi indicando il significato dei singoli termini e dei
simboli.
Quesito n. 2 Quali grandezze restano costanti negli urti? Indicarne anche i motivi.
Quesito n. 3 Un gas perfetto partendo da uno stato iniziale può raggiungere, in seguito ad un’espansione, uno stesso volume finale
secondo tre trasformazione reversibili: isoterma, adiabatica ed isobara. Disegnare le trasformazioni nel piano di Clapeyron e stabilire e
giustificare a quali trasformazioni corrisponderà un lavoro eseguito massimo e minimo.
p
Considerando le aree sotto le curve risulta che L è massimo lungo l’isobara e minimo lungo
l’adiabatica.
A
Vfin
V
Esercizio n. 1
Un punto materiale, inizialmente fermo, si muove lungo una traiettoria circolare di raggio R = 30 cm con accelerazione angolare (t) =
Kt ( K = 4x10-3 rad s-3 ). Calcolare l’espressione ed il valore del modulo dell’accelerazione e la sua direzione rispetto alla direzione
normale, nell’istante in cui il corpo ha percorso una distanza s = 20 cm lungo la traiettoria.
(t)= ½ Kt2 ; ((t) - o ) = 1/6 Kt3 ; s(t) = ((t) - o ) R = 1/6 Kt3R ; t* = (6s/KR)1/3 = 10 s ;
|a(t*)|= ( a(t*)2 + an(t*)2 ) ½ = (( Kt*R)2 + (½ Kt*2)4 R2) ½ = 1.7x10-2 m/s2 .  = tan-1 (a(t*)/an(t*)) = tan-1(4/Kt*3)= 45°
Esercizio n. 2 Su un piano orizzontale liscio sono disposti a riposo due blocchi di pesi PA= 100 N
e PB= 250 N. Se i due blocchi presentano un coefficiente di attrito = 0,4 determinare
l’accelerazione relativa di A rispetto a B nel caso che ad A sia applicata la forza costante
orizzontale F= 250 N.
A
F
B
Poiché F  m A g le due masse presentano un moto relativo.
Per B si ha: m A g  m B a B  a B  m A g / m B  1,57 m/s2.
Per A si ha: m A a A  F  m A g  a A  ( F  m A g ) / m A  20.6 m/s2.
L’accelerazione relativa è a rel  a A  a B  19,03 m/s2.
Esercizio n. 3 Una macchina frigorifera opera scambiando calore con due sole sorgenti a T1= 150 °C e T2= 0 °C. Se durante ogni ciclo
la macchina cede Q1= 1000 cal alla sorgente a temperatura superiore e solidificano 10 g di ghiaccio nella sorgente a temperatura
inferiore, determinare a) l’efficienza della macchina frigorifera; b) il rendimento che avrebbe una macchina termica che scambiasse le
stesse quantità di calore con le sorgenti; c) stabilire se si tratta di una macchina di Carnot. (Calore latente di fusione del ghiaccio = 80
cal/g)
 frigo 

L
Q1
Q2
L

Q2
Q1  Q2
4
 0,2
Carnot  1  T2 / T1  0,35 >  : la macchina non è una macchina di Carnot.