Università degli Studi di Catania
Facoltà di Scienze
Corso di Laurea in Informatica – Primo Livello
Fisica (9CFU) – Compito d’esame del 11/4/2013
cognome
nome
matricola
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1)Una massa m = 50 kg scivola giù lungo un piano inclinato di un angolo α = 30°e di lunghezza l
= 10 m. L’accelerazione della massa è 2.0 m/s2. Qual è l’energia cinetica della massa quando
raggiunge il fondo del piano inclinato? Calcolare il lavoro fatto dalla forza gravitazionale sulla
massa. Se la forza d’attrito ha una intensità f = 145 N, qual è il valore del coefficiente di attrito
dinamico tra il piano e la massa?
2)Una molecola di azoto si può pensare come due masse puntiformi m = 2.34 x 10-26 kg separate
da una distanza r = 1.3 x 10-10 m. L’energia cinetica rotazionale della molecola a temperatura
ambiente è 4 x 10-21 J. Calcolare il momento di inerzia di tale molecola rispetto al suo centro di
massa e la sua velocità di rotazione espressa in giri/s.
3) Nell’istante t = 0 s una particella di massa m = 3.5 μg e carica q = 2.5 nC viene proiettata
orizzontalmente con velocità iniziale v0 = 2∙ 102 m/s in una regione in cui è presente un campo
elettrico E = 5∙ 103 N/C diretto verso l’alto. Determinare : a) la traiettoria della particella
(scrivere l’equazione che la descrive), b) in quale istante la velocità della particella forma un
angolo di 45° rispetto alla sua direzione iniziale. Si trascuri la gravità.
4) Un protone si trova ad un certo istante sull’asse di un solenoide rettilineo infinitamente lungo
con velocità vp diretta radialmente (v. figura). Il solenoide di raggio R è costituito da 1000 spire
per metro e la corrente che circola in esso ha intensità I = 1 A. Calcolare la massima velocità del
protone affinché la sua traiettoria resti interna al solenoide. (mp = 1.67 ∙ 10-27 kg).
In figura a = 10 cm.
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