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CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN CHIMICA AA. 2013-2014
SECONDO APPELLO SCRITTO di Fisica II – 23 Luglio 2014. Tempo: 3 ore
1)
Risolvere il seguente circuito, in cui Rn=(10.0*n) W, En=(1.00x102*n) V, mediante i principi
di Kirchhoff:
R3
R4
E1
E2
E3
E4
R2
R1
2)
Un condensatore piano, con armature di area 60.0 cm2 distanti d=12.0 mm, è caricato da un
generatore di f.e.m. da 5.50x102 V e successivamente isolato. Vengono inserite tra le
armature tre lastre di ugual spessore d/3, una di neoprene (costante dielettrica k1=6.70), una
di piombo, e una di polivinilcloruro (k2=3.40). Calcolare: a) La capacità del condensatore
prima e dopo l’inserimento delle lastre; b) La carica immagazzinata nel condensatore prima
e dopo l’inserimento; c) La d.d.p. dopo l’inserimento delle lastre; d) Modulo e direzione
(disegnare una figura) dei vettori D, P ed E nei tre mezzi, e i valori della densità di carica
libera s e di polarizzazione sp; e) La DV ai capi ci ciascuna delle tre lastre: verificare se la
loro somma dà il valore trovato al punto c).
3)
Un dispositivo industriale è schematizzato da due lunghi binari conduttori inclinati di 30°,
distanti tra loro l=60.0 cm e uniti, alla base, da un amperometro, sui quali può scorrere, con
attrito trascurabile, una sbarra di lunghezza l e massa m=3.00x102 g. Il dispositivo è
completa-mente immerso in un campo magnetico uniforme di induzione B=3.00 T diretto
come in figura, e ha una resistenza complessiva pari a R=1.50 W. La sbarra, inizialmente
bloccata sulla sommità del circuito, viene lasciata libera di cadere, e, durante la caduta,
l’ampero-metro misura una corrente di intensità crescente (perché?). Da un certo punto in
poi, mentre la sbarra ancora scende, l’amperometro si ferma su un certo valore di corrente.
In quale senso circola la corrente e qual è il valore (i∞) indicato dall’amperometro? Perché
da quel momento in poi è costante? Quanto vale la velocità della sbarra da quel momento in
poi?
B
A
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SECONDO APPELLO SCRITTO di Fisica II – 23 Luglio 2014. Tempo: 3 ore
4)
Un solenoide toroidale con nucleo ferromagnetico ha sezione S=30.0 cm2 e densità di spire
np=1.25x103 m-1. Su di esso è concatenata una bobina con Ns=2.00x102 avvolgimenti chiusi
su una resistenza R=10.0 W. Nel solenoide la corrente viene fatta variare con continuità da 0
a 20.0 A, e in questa fase nella bobina circola una carica Q=0.300 C. Calcolare, a regime
(iF=20.0 A), il modulo del vettore induzione magnetica BF e del campo magnetico HF, la
permeabilità magnetica relativa km e il modulo del vettore magnetizzazione MF del
ferromagnete.
5)
Una sfera di 20.0 cm di raggio, piena d’aria (n1=1.00), contiene un oggetto posto a distanza
p=10.0 cm dal suo vertice ed è totalmente immersa in acqua (n2=1.33). Un sub in
immersione osserva l’oggetto contenuto nella sfera. Trovare (con disegno e calcoli)
posizione e ingrandimento dell’immagine apparente.
6)
Un sistema ottico, formato da un obiettivo con fuoco fob=10.0 cm e un oculare con fuoco
foc=–5.00 cm distanti tra loro d=20.0 cm, è usato per osservare un oggetto a 18.0 cm
dall’obiettivo. Trovare (con calcoli e disegno) posizione e ingrandimento dell’immagine
finale.
7)
Una luce laser (l=5.00x102 nm) illumina un sistema ottico formato da due fenditure larghe
1.50 mm e distanti 15.0 mm. A) Rappresentare graficamente la figura di diffrazione che si
ottiene su uno schermo posto a distanza L=1.00 m. B) Calcolare (e spiegare) quanti picchi
di interferenza cadono nel massimo centrale di diffrazione.