Verifica di Fisica
Classe 4GHT Isci
31 Maggio 2016
Scrivi solo con penna blu o nera. Non utilizzare la matita. Non
usare il “bianchetto”. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e alla completezza nella risoluzione dei quesiti, nonché alle
caratteristiche dell’ esposizione: chiarezza, ordine ed organicità. I
procedimenti vanno prima indicati con le lettere e successivamente
vanno sostituiti i dati. I risultati vanno scritti in notazione scientifica con il corretto numero di cifre significative. Se non mostri
il procedimento seguito o utilizzi unità di misura non appropriate
avrai una penalizzazione nel punteggio.
Sufficienza 50/90
Tempo 60 minuti
[30] Trattazione sintetica, massimo trenta righe
1) Dopo aver enunciato il teorema di Gauss ed esposto il suo significato fisico,
spiga, a partire da esso, per quale motivo il campo elettrico all’interno di un
conduttore carico in equilibrio elettrostatico è nullo.
Risolvi quattro dei cinque problemi:
[20] Problema 1. Quattro cariche identiche +Q sono poste ai quattro
vertici di un quadrato di lato L. Una quinta carica q può essere posta in
qualsiasi posizioni lo si desideri. Determinare la posizione ed il valore della
quinta carica perché la forza risultante su ognuna delle cariche +Q sia uguale
a zero. Determinare il valore dell’energia potenziale del sistema.
[20] Problema 2. Una carica puntiforme di carica +q si trova ad una
altezza d/2 sopra ad una superficie quadrata di lato d in corrispondenza del
centro del quadrato. Si determini il flusso del campo elettrico attraverso la
superficie quadrata.
[20] Problema 3. Dimostra che al fondo di un pozzo di miniera di profondità D si misurerebbe un valore dell’accelerazione di gravità g pari a:
D
g = g0 1 −
R
dove g0 è il valore della accelerazione di gravità sulla superficie della Terra
ed R il raggio della Terra supponendo sia una sfera omogenea.
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Verifica di Fisica
Classe 4GHT Isci
3 Maggio 2016
Scrivi solo con penna blu o nera. Non utilizzare la matita. Non
usare il “bianchetto”. Il punteggio viene attribuito in base alla correttezza e alla completezza nella risoluzione dei quesiti, nonché alle
caratteristiche dell’ esposizione: chiarezza, ordine ed organicità. I
procedimenti vanno prima indicati con le lettere e successivamente
vanno sostituiti i dati. I risultati vanno scritti in notazione scientifica con il corretto numero di cifre significative. Se non mostri
il procedimento seguito o utilizzi unità di misura non appropriate
avrai una penalizzazione nel punteggio.
Sufficienza 70/120
Tempo 110 minuti
[20] Quesito Enuncia il II principio della termodinamica nella formulazione
di Kelvin e di Clausius, dimostra la loro equivalenza e dimostra che non è
possibile raggiungere la temperatura di T = 0 K.
[40] Problema 1. Una mole di gas perfetto compie un ciclo di Carnot tra
le temperature T1 = 127 o C e T2 = 27 o C. Nella trasformazione isotermica
superiore il volume iniziale è V0 = 1 l ed il volume finale è quattro volte il
volume iniziale. Determina:
1) il lavoro compiuto durante il ciclo,
2) le quantità di calore scambiate,
3) la variazione di energia e di entropia del Ciclo,
4) il rendimento.
[20] Problema 2. Una centrale elettrica sfrutta il vapore surriscaldato,
grazie all’energia geotermica, alla temperatura di T = 505 K ed utilizza tale
vapore per mettere in rotazione la turbina di un generatore elettrico. Il vapore
viene poi riconvertito in acqua e riversato in un serbatoio alla temperatura di
T = 323 K. La potenza prodotta dalla centrale è P = 84 M W . Determina:
1) il rendimento massimo della centrale e
2) la quantità minima di calore che viene ceduta al serbatoio freddo ogni
giorno.
[20] Problema 3. Un cubetto di ghiaccio di massa 10, 0 g alla temperatura
di −10 o C è immerso in un thermos che contiene 100 cm3 di acqua a 20 o C.
Determina la variazione di entropia del sistema quando viene raggiunto uno
stato finale di equilibrio. Il calore specifico del ghiaccio è 2220 J/(kg K) ed
il calore latente di fusione 333 kJ/kg .
[20] Problema 4. Un Treno che viaggia alla velocità di v = 21, 2 m/s
emette il suo fischio mentre si avvicina ad una galleria sotto un collina. Il
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fischio produce un suono di frequenza ν = 650, 0 Hz.
1) Determina la frequenza udita da un osservatore fermo all’ingresso della
galleria.
2) Il suono del fischio è riflesso dalla collina verso il macchinista del treno,
determina la frequenza percepita dal macchinista.
[20] Problema 5. Un’antenna da trasmissione radio si trova a D = 36, 00 km
da casa tua. Supponi che un aereo voli lungo la linea che connette l’antenna
di trasmissione con la tua radio, vedi figura, ad una altezza h = 2, 230 km,
supponi inoltre che le onde riflesse dall’aereo percorrano un cammino che
è 88, 00 lunghezze d’onda più lungo delle onde che arrivano direttamente
dall’antenna a casa tua.
1) Si ha un cambiamento di fase quando le onde vengono riflesse? Fra le onde
riflesse e quelle dirette l’interferenza è costruttiva o distruttiva?
2) La situazione descritta si verifica quando l’aereo si trova in un punto sopra il suolo che sta a 32 della distanza fra l’antenna e casa tua. Quale è la
lunghezza d’onda delle onde radio?
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