Esercizio n.1 Esercizio n.2

Esercizio n.1
Quando un corpo non ha peso allora anche la sua
massa si annulla
VERO
FALSO
Esercizio n.2
L’esperienza quotidiana ci mostra che una scatola di
cartone vuota ed una di mattoni di ugual dimensioni
cadono con accelerazioni diverse. Ciò è dovuto al
fatto che tanto maggiore è la massa del corpo tanto
maggiore è la forza di gravità con cui la terra lo attira
VERO
FALSO
Esercizio n.3
Completare la seguente frase:
La forza è sempre una grandezza (scalare, vettoriale,
SCALARE
fondamentale, costante) …………
La cui unità di misura nel sistema internazione è
………………………………..…
e si definisce come
NEWTON
……………
kg m / s2
Esercizio n.4
Il lavoro di una forza diversa da zero è nullo quando:
LO SPOSTAMENTO E’ NULLO
…………
FORZA E SPOSTAMENTO SONO PERPENDICOLARI
Oppure quando ………………
Esercizio n.5
Un corpo si muove su una traiettoria rettilinea di moto uniformemente
accelerato con velocità che varia nel tempo come indicato in figura:
V (m/s)
1
1
-1
2
3
4
t (s)
1. all’istante t = 4 s il corpo si trova al punto di partenza;
VERO
FALSO
2. l’accelerazione del corpo è di 0.5 m/s2 ;
VERO
FALSO
3. all’istante t = 2 s il corpo ha percorso 1 m;
VERO
FALSO
4. all’istante t = 2 s il corpo cambia verso di moto sulla traiettoria rettilinea;
VERO
FALSO
Esercizio n.6
Durante una trasformazione, un sistema termodinamico
compie un lavoro pari a 2000 J e cede all’ambiente una
quantità di calore pari a 1000 calorie. (1 cal = 4.186 J)
La sua variazione di energia interna è
a) -2186 J
b) 2186 J
c) -6186 J (calore assorbito <0 lavoro compiuto dal
sistema >0)
d) 1000 J
e) -3000 J
f) altro (specificare) ...
Esercizio n.7
Se cambiamo la temperatura di un insieme di N atomi
liberi di muoversi, l’energia cinetica di tali atomi:
1. varia proporzionalmente al quadrato della
temperatura assoluta
2. varia inversamente proporzionale alla
temperatura
3. varia a seconda della massa degli atomi
X varia proporzionalmente alla temperatura
4.
assoluta (E = 3/2 kT)
5. altro (specificare)
Esercizio n. 8
Un gas perfetto alla temperatura iniziale di 0o C si
espande a pressione costante raddoppiando il suo
volume.
La temperatura finale è:
a.273.15o C
X
b.546o C
c.136.5o C
d.0o C
e.373o C
Esercizio n.9
Nella relazione DU = Q –L che esprime formalmente
il primo principio della termodinamica, DU e L si
misurano in Joule e Q in cal
VERO
FALSO
Esercizio n.10
Quando un sistema termodinamico compie un
lavoro avviene sempre un cambiamento della sua
energia interna
VERO
FALSO
Esercizio n.11
Un termometro ad alcool ed uno a mercurio sono
accuratamente tarati in gradi centigradi
Segnare la risposta corretta tra quelle proposte:
1. I due termometri segneranno sempre la stessa
temperatura
X2. I due termometri segneranno certamente la stessa
temperatura a 0 oC e 100 oC
3. Sarà per entrambi uguale il valore del grado centigrado
4. Non segneranno mai la stessa temperatura
Esercizio n.12
Se la lunghezza d’onda delle onde radio di una
stazione FM che opera a 100 MHz è di 3 m, la
lunghezza d’onda delle onde radio di una stazione
AM che opera a 100 kHz è:
(velocità della luce 300000 km/s)
• 3 km
X
• 3 mm
• 3m
• 300 m
velocità = λ ν -> λ ∝ 1/ν
ν = 3 105 km / 100 103 = 3 km
Esercizio n. 13
Quale delle seguenti affermazioni è falsa:
• l’energia cinetica di un punto materiale può essere
positiva o nulla;
• l’energia potenziale di un punto materiale può essere
negativa o nulla;
• l’energia totale meccanica di un punto materiale può
essere positiva, negativa o nulla;
• l’energia totale meccanica di un punto materiale si
conserva se agisce solo la forza peso;
X• l’energia totale meccanica di un punto materiale si
conserva se le forze sono costanti.
Esercizio n.14
Si consideri il condotto di figura entro il quale si muova di moto stazionario
un fluido perfetto.
•
•
•
•
la velocita’ del fluido nel punto A e’ maggiore di quella nel punto B:
FALSO
la pressione del fluido nel punto A e’ maggiore di quella nel punto B:
VERO
la portata del fluido nel punto A e’ maggiore di quella nel punto B:
FALSO
la densita’ del fluido nel punto A e’ maggiore di quella nel punto B:
FALSO
Portata costante S1v1=S2v2
S1>S2 v1<v2
Esempio Stenosi:
(Benoulli) p+ dgh + 1/2d v2=cost
p2<p1
Esercizio n.15
Il legno galleggia sull’acqua perche’:
• ha una densita’ maggiore dell’acqua;
X• ha una densita’ minore dell’acqua;
• ha una massa maggiore dell’acqua;
• ha una massa minore dell’acqua;
• il legno e’ pieno di aria.
N.B.
Per un corpo che galleggia:
ρCORPO V = ρFLUIDO VSOMMERSO e visto che
V>VSOMMERSO
ρCORPO = ρFLUIDO VSOMMERSO/V
Esercizio n. 16
Un punto materiale ha velocità rappresentata dalla
seguente tabella:
t (s)
V(m/s)
0
0
2
20
4
10
1. Disegnare il suo grafico velocità-tempo.
2. Calcolare lo spazio percorso dopo 2s.
Soluzione Es. n.16
v
20
10
2
4
t
4
2. E’ l’area del triangolo tratteggiato: s= 0.5 2 20= 20
m
Esercizio n. 17
Consideriamo un’auto, di massa m = 103 Kg, che,
partendo da ferma, accelera con accelerazione a =
5.0 ms-2. Trascurando tutti gli attriti calcolare:
1. la velocità v raggiunta dopo aver percorso un
tratto L = 160 m;
2. il tempo t impiegato per percorrere il tratto L;
3. la potenza W del motore dell’auto.
Soluzione Es. n.17
1.
Moto uniformemente accelerato:
s = ½ a t2
v=at
t = v/a
s = ½ a (v/a)2
v = (2 a s )1/2
v = 144 Km/h
2.
t = v/a = 8 s
3.
W= ½ m v2 / t = 10 5 w = 100 kw = 136 CV
Esercizio n. 18
La figura mostra un’onda sinusoidale che viaggia
verso destra lungo una corda. La curva continua
indica la forma dell’onda al tempo t = 0 s, e la curva
tratteggiata a t = 10 s. Trova:
1. la lunghezza d’onda
2. la velocità
3. la frequenza
15 m
5/10=1/2m/s
1/30 = 1/T = v / λ
Esercizio n. 19
Determinare le calorie necessarie per riscaldare 100 gr
di rame (calore specifico 0.093 cal/ gr oC) da 10 a
100 oC.
Soluzione:
Posto M=100 gr, T1=10oC, T2=100 oC, cs=0.093
cal/groC, Q da trovare
Q = mcs (T2-T1)
Q = 840 cal
Esercizio n. 20
La quantità di calore dell’esercizio precedente venga
fornita a 100 grammi di alluminio (calore specifico
0.217 cal/groC) inizialmente a 10 oC. Quale sarà la
temperatura finale dell’alluminio.
Soluzione:
Posto Q =840 cal, M=100 gr, T1=10oC,
T2=incognita, cs=0.217 cal/groC
Q = mcs (T2-T1) => (T2-T1)=Q/(mcs) =>
T2=T1+ Q/(mcs)
T2 = 43 oC
Esercizio n. 21
Un recipiente contiene gas perfetto ad una
temperatura di 27 oC, che si espande raggiungendo
il doppio del suo volume a pressione costante.
Calcolare la temperatura finale.
Soluzione:
Posto che T1 = 27 oC = 300 K
VF = 2VI, PF = PI=P
PFVF = nRTF
PIVI = nRTI
=>P=
=> P=
nRTF/VF
nRTI/VI
TF=VFTI/VI=2 TI = 600 K = 327 oC
Si noti che è essenziale trasformare la temperatura in gradi
kelvin quando si applica la legge dei gas perfetti!!
Esercizio n.22
Una forza agisce su un corpo di massa 5 kg riducendo
al sua velocità da 7 a 3 metri al secondo in 2 s.
Calcolare la forza in Newton.
Soluzione:
F = ma = m (v2 – v1) / ∆T = 5 *4 / 2 kg m /s2= 10 N
Esercizio n. 23
L’isotopo 238
U ha un tempo di dimezzamento di
92
circa 4x109 anni.
Calcolare:
1. Il numero di neutroni N = 238-92 = 146
2. La vita media τ = tempo di dimezzamento/ ln2
= 4x109 /0.693 = 5.77 109
Esercizio n. 24
L'energia cinetica di un punto materiale può
essere negativa?
X• no, perché è una forma definita positiva;
•
•
•
•
no, perché si conserva l'energia;
la domanda non ha senso fisico;
sì, se la velocità è negativa;
sì, se il moto è ritardato.
E = ½ m v2
Esercizio n. 25
Scrivere la definizione di una forza
conservativa e darne un esempio.
Una forza è conservativa se il suo lavoro è
indipendente dal percorso ma dipende solo dalla
posizione iniziale e finale (o analogamente il lavoro su
un percorso ciclico è nullo!)
Esercizio n. 26
Scrivere un isotopo del potassio-40.
40K
20
Isotopo stesso numero di protoni , diverso 42
K
20
numero di neutroni,
E sapendo che decade in Argon-40 con un
tempo di dimezzamento di 1.250 x 109 anni,
calcolare la sua vita media.
T1/2 = 0.693 τ -> τ = 1.8 109
(N = Noe (-λ t) N/2=N e(-λt1/2)
½ = e(-λt1/2)
t1/2 = - ln (1/2) / λ = ln 2 / λ = ln 2 * vita media
-> vita media = tempo ½ /ln 2 = 1.250 109 / 0.693 = 1.8 109)
Esercizio n. 27
Si consideri una palla lanciata verticalmente verso l’alto nel vuoto:
•
nel punto più alto della traiettoria la forza risultante è nulla poiché essendo la
palla in quiete (v=0) si trova nelle condizioni del primo principio della
termodinamica
VERO
FALSO
•
nel punto più alto della traiettoria la palla ha v=0 ed a diversa da zero Allora
per il secondo principio della dinamica la forza agente sulla pallina è diversa
da zero
VERO
FALSO
•
Quando passa per la posizione che corrisponde a metà della quota massima, la
sua energia potenziale gravitazionale è dimezzata rispetto al suo valore
massimo
VERO
FALSO
•
durante il moto di salita e di discesa ed anche nel punto più alto della
traiettoria la pallina è soggetta ad una forza variabile
VERO
FALSO
Esercizio n. 28
Consideriamo un corpo di massa m che si muova, senza attrito,
sotto l’azione della forza peso:
1. l’energia cinetica del corpo dipende dal sistema di
riferimento scelto?
VERO
Considerate per esempio un sistema di riferimento solidale con l’oggetto in
movimento (bus treno..): se siete seduti su un treno in movimento(sistema di
riferimento) voi rispetto al treno siete fermi e la vostra energia cinetica e’
zero. Non e’ più vero se cambiate sistema di riferimento.
2. l’energia potenziale del corpo dipende dal sistema di
riferimento scelto?
VERO
Il valore dell’energia potenziale gravitazionale in un punto e’ arbitrario
e dipende dal sistema di riferimento: normalmente lo zero e’ fissata al
suolo, ma e’ una scelta arbitraria.
3. tutte le forze costanti sono conservative?
FALSO
Una forza conservativa è una forza tale che il lavoro compiuto da essa per
spostare un oggetto da A e B dipende solo da questi punti e non dal cammino
fatto.(Es. Una forza costante normale allo spostamento)
Esercizio n. 29
La stessa dose equivalente assorbita dal corpo umano che
effetti produce:
1.
2.
3.
X
4.
Dipende dal tempo di assorbimento della dose
equivalente;
Dipende dal tipo di radiazione ed è uguale per tutti i
tessuti;
Dipende dal tipo di tessuto interessato;
È in ogni caso maggiore l’effetto con alga e neutroni;
Esercizio n. 30
Corpi di ugual volume ma di sostanze diverse sono
completamente immersi in acqua. La spinta di
Archimede cui sono sottoposti è indipendente dalla
loro composizione chimica:
VERO
FALSO