FM19_12_08-verde

A.A. 2008-2009. CORSO DI LAUREA IN VETERINARIA
Prova di FISICA MEDICA19 dicembre 2008
Cognome
Nome
matricola
1. In un sistema di assi cartesiani sono date tre forze F1=(-2.00i+2.00j) N,
F2= (5.00i-3.00j) N, e F3=(-45i) N, che agiscono su un corpo facendolo muovere con
una accelerazione a di modulo 3.75m/s2. Calcolare a) la direzione dell’accelerazione b)
la massa del corpo.
2. 2 litri di acqua inizialmente alla temperatura di 15 oC vengono trasformati in ghiaccio e
raffreddati fino alla temperatura di -20oC. Calcolare la quantita` di calore scambiato.
( calore specifico dell’acqua 1kcal/kg K, calore specifico del ghiaccio 0.5 kcal/kg K,
calore di fusione del ghiaccio 80 kcal/kg, densita` dell’acqua 1000 kg/m3)
3. Un proiettile viene sparato orizzontalmente con velocità V0 = 8 m/s da un'altezza di 6
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 88 torr.
5. Due alveoli polmonari assimilabili a due piccole sfere hanno uno raggio R=0.08 mm 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. Uno scaldabagno elettrico è alimentato da una differenza di potenziale di 120V ha una
resistenza di 150. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule dallo scaldabagno.
7. Calcolare la resistenza vascolare di un’arteria di raggio 0.3 cm in cui la velocita` del
sangue è pari a 0.10 m/s con una differenza di pressione ai capi di 10mmHg.
8. I due recipienti 1 e 2 di raggio rispettivamente r1=10 cm r2=5 cm sono riempiti
d'acqua (= 103 kg/m3) fino allo stesso livello h=80cm. Calcolare la pressione
e la forza che agisce sul fondo di ciascun recipiente.
9. Una resistenza collegata ad un generatore ideale che fornisce una differenza di
potenziale di 15V è percorsa da una corrente di 60mA. Calcolare il valore della
resistenza .
10. Un corpo di massa m=1kg è lanciato contro una molla di costante elastica K=104N/m
che viene compressa di x=4cm. Calcolare la velocita` con cui il corpo arriva alla molla.
Soluzione
1. Vettori: Forza risultanteFx=-42 N ; Fy=-1 N modulo |F|=42.01N tangq=1/42=1.36o , a)forma una angolo adi
181.4° con il semiasse x positivo. b) la massa del corpo e` m=|F|/a=11.20kg
2. Scambio calore: Q1=c m T = 2*(0-15)=-30kcal Q2= -m=- 160kcal Q3=cgmT = 0.5*2*(-20)=-20kcal da
cui Qtot=-210kcal
3. Moto di un grave: x=vot e y=yo-1/2gt2 quando arriva a terra y=0 da cui t=√( 2yo /g)=1.10 s e quindi
x=8.85m
4. Portata e potenza dissipata per viscosita`: p=Q P sapendo che P =88torr=11732Pa la potenza dissipata
p=1.15W
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=1244Pa
6. Potenza dissipata per effetto Joule: p=V2/R p= 1202 /150=96W
7. Portata Q=S v e Q=P/R da cui R= P S v = 47x107 Pa s/m3
8. Legge di Stevino e definizione di pressione: P=Po+gh=109165Pa P-Po=gh=7840Pa F1=246N F2=61.6N
9. V=RI da cui R=250
10. Conservazione dell’energia meccanica : ½ mv2=½ kx2 da cui v=4m/s