Luglio_14

FISICA GENERALE II
8 Luglio 2014
1) Una mole di gas ideale monoatomico compie una trasformazione
isoterma reversibile dallo stato A (TA, pA, VA) allo stato B (TB, pB, VB),
dove TA = TB = 300K, in seguito alla quale il volume è raddoppiato.
Calcolare: a) il rapporto pB/pA; b) il calore assorbito dal gas; c) il lavoro
compiuto dal gas; d) la variazione di energia interna; e) la variazione di
entropia dell’ambiente; f) la variazione di entropia del gas; g) l’energia
inutilizzabile.
2) Si consideri una sfera di raggio R, dotata di carica Q uniformemente
distribuita nel suo volume con densità volumetrica ρ. Determinare
l’espressione del campo elettrostatico (nel vuoto), sia in funzione di Q
che in funzione di ρ, presente internamente ed esternamente alla
sfera.
3) In un sistema di riferimento cartesiano ortogonale, una particella di
carica negativa q = - 3.2x10-19 C e massa m = 2x10-27 kg ha una
velocità iniziale v = v uX, con v = 106 m/s. Essa entra in una regione di
spazio sede di un campo magnetico uniforme B = B uZ, con B = 50
mT. Disegnare la traiettoria della particella nel piano xy e calcolare:
a) l’energia cinetica in keV della particella;
b) il raggio di curvatura della traiettoria;
c) il tempo necessario affinché la direzione della velocità della
particella sia ortogonale alla direzione iniziale.
4) Tre cariche puntiformi positive di 1.0 μC ciascuna vengono poste ai
vertici di un triangolo equilatero di lato L = 1.0 m. Supponendo di
fornire energia con una potenza di 200 W, calcolare quanti secondi
sono necessari per spostare una delle tre cariche nel punto medio tra
le altre due.