Prova d`esame

Simulazione Compito di Fisica
27 maggio 2009
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1. Si consideri la formazione dell’isotopo 15N per cattura di un neutrone da parte di un nucleo a
riposo di 14N. Il neutrone ha velocità iniziale v = 2700 m/s: si determini:
a. la velocità finale del nucleo di 15N (mn=1.67·10-27kg e M(14N)=23·10-27kg) trascurando
l’energia di legame
b. la variazione percentuale dell’energia cinetica finale dell’isotopo se si aumenta la velocità
iniziale del neutrone del 10%
c. se la reazione è elastica o no, giustificando quantitativamente l’affermazione
2. Un deutone (stato legato protone-neutrone di massa md=3.345·10-27kg) è confinato da un
campo magnetico su un’orbita circolare di raggio R=1.5m dove si muove con velocità v=c/600.
Calcolare:
a. la frequenza di rivoluzione del deutone
b. il campo magnetico necessario per ottenere il confinamento
c. una seconda particella si muove con la stessa velocità del deutone nello stesso campo
magnetico, perpendicolarmente ad esso. Si osserva che tale particella deflette in verso opposto
rispetto al deutone e con un raggio di curvatura minore; quali caratteristiche della seconda
particella si possono dedurre dall’osservazione? Si motivi la risposta.
3. Un’apparecchiatura per analisi elettroforetica è alimentata da una tensione di 500 V. Se la
distanza tra gli elettrodi è di 20 cm, la viscosità del gel è 2·10-2Pa·s e si vogliono separare
molecole monovalenti si raggio r=3nm e densità  = 1.1·103kg/m3, si calcoli:
a. si spieghi cosa si intende per elettroforesi
b. l’accelerazione iniziale a cui è sottoposta la molecola
c. la velocità di trascinamento per elettroforesi
4. Un orecchio percepisce una sensazione sonora di 83dB da una sorgente puntiforme distante 12 m.
Calcolare:
a. la potenza della sorgente
b. l’energia che in un minuto investe il timpano di superficie 0.6 cm2
c. Si dica di quanto aumenta la sensazione sonora quando si triplica l’intensità di una sorgente
sonora, scegliendo tra le seguenti risposte:
a. 9,5 dB
b. 4,8 dB
c. 6,0 dB
d. 3,0 dB
Si giustifichi la scelta.
5. Il lavoro di estrazione di un metallo è pari a 2.1 eV. Determinare:
a. la lunghezza d’onda massima per ottenere effetto fotoelettrico (h=6.6∙10-34 J∙s)
b. la velocità massima degli elettroni emessi irraggiando il metallo con luce ultravioletta di
lunghezza d’onda pari a= 250 nm (me = 9.1·10-31 kg)
c. si descrivano le modalità di interazione dei fotoni con la materia.