FM19_12_08-giallo

A.A. 2008-2009. CORSO DI LAUREA IN VETERINARIA
Prova di FISICA MEDICA 19 dicembre 2008
Cognome
Nome
matricola
1. In un sistema di assi cartesiani una forza di modulo 30 N forma con il
semiasse positivo delle x un angolo di 3/4 radianti. Calcolare le componenti
della forza lungo i due assi.
2. Un fluido scorre in un condotto orizzontale lungo l e di raggio R=1mm.
Applicando una differenza di pressione di 5000 Pa ai capi del condotto si
produce un flusso di 2 cm3/s. Aumentando il raggio del 50% di quanto varia
la differenza di pressione se gli altri parametri restano uguali?
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 90 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. Un fornello elettrico è alimentato da una differenza di potenziale di 220V ha
una potenza di 300 cal/s. Calcolare la resistenza del fornello.
7. Un corpo di massa m=600 g viene fatto cadere da un'altezza h=15m, con
velocità iniziale di modulo v0=8 m/s e arriva a terra con vf=15m/s. Calcolare
il lavoro dovuto alla resistenza dell'aria.
8. A 100g di acqua viene fornita un’energia E=10J, se tutta l’energia andasse
nel riscaldamento dell’acqua calcolare di quanto aumenterebbe la
temperatura.
9. Due recipienti di raggio rispettivamente r1=10 cm r2=5 cm sono riempiti
d'acqua (densita` dell’acqua = 103 kg/m3) fino allo stesso livello h=1m.
Calcolare la pressione e la forza che agisce sul fondo di ciascun recipiente.
10. Il recipiente in figura contenente del gas è collegato ad un manometro a
mercurio che consiste in un tubo a U contenente del mercurio.
Il dislivello del mercurio nei due rami del
manometro è h = 10cm.
Quanto vale la pressione del gas?
(densita` del mercurio 13600 kg/m3)
Soluzione
1. Vettori: Fx=30cos(135)=-21.2N ; Fy=30sin(135)=+21.2N
2. Legge di Poiseuille: portata Q=P r4/(8l) Q= kP R4=P’R’4
P’=P(1/1.54)=987.6Pa
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 =90torr=11999Pa la potenza
dissipata p=1.17W
5. Legge di Laplace: Pi-Pe=2T/R da cui Pi-Pe=2T/R e Pi-P’e=2T/R’=4T/R Pe-Pe’=2T/R=995Pa
6. Potenza dissipata per effetto Joule: p=V2/R p= 300 cal/s =300 4.18 =1254W da cui R= V2/p=38
7. moto uniformemente acc. e Teorema dell’energia cinetica: a) ½ mvf2-½ mvi2=Ltot
Ltot=Lgravita+Lresistenza=mgh+ Lresistenza
Lresistenza= ½ mvf2-½ mvi2-mgh=-39.9J
8. Scambio calore –energia : E=c m T da cui T =10/(4.18 100)=24 * 10-3K
9. Legge di Stevino e definizione di pressione: P-Po=gh=9800Pa F1=308N F2=77N
10. Legge di Stevino: P=Po+gh=113328Pa