Università di Roma “La Sapienza”
Facoltà di Ingegneria
ELEMENTI di FISICA II 7CFU
A.A. 2008-2009
Ingegneria Gestionale (M-Z)
5° appello del 25 Gennaio 2010
-Q1
+q
1. Una carica negativa –Q1 è disposta su un anello circolare di raggio R=5cm.
Tre cariche puntiformi ciascuna di valore +q=10µC sono disposte
rispettivamente al centro dell’anello ed in due punti dell’anello diametralmente
opposti. Determinare quale carica occorre disporre sull’anello in modo da
rendere nullo il campo elettrico in un punto P disposto sull’asse dell’anello ad
una distanza d=8cm dal centro.
P
+q
d
R
+q
2. Un gas occupa un volume VA=1m3 alla pressione atmosferica pA=1atm. Su di esso viene
effettuato un ciclo termodinamico realizzato con 4 trasformazioni elementari: una isocora che
aumenta la pressione del gas a pB=2atm, una espansione isobara che aumenta il volume del gas fino
a VC=2m3, una espansione isoterma che riporta la pressione del gas a quella atmosferica pD=1atm,
ed una compressione isobara che chiude il ciclo riportando il gas nelle condizioni iniziali. Calcolare
il lavoro meccanico ottenibile da questo ciclo.
3. Il condensatore C è inizialmente scarico. Avendo a disposizione una
batteria di f.e.m. f=10V, l’interruttore T1 viene chiuso per un periodo
pari a t1=300ms in modo da caricare il condensatore (durante tale
periodo T2 viene tenuto aperto). Successivamente l’interruttore T1 viene
aperto in modo da scollegare la batteria, mentre l’interruttore T2 viene
chiuso per un periodo t2=200ms. Determinare la carica residua sul
condensatore, l’energia immagazzinata, l’energia fornita dalla batteria e
le energie dissipate sulle due resistenze. [Dati: R1=25kΩ, R2=15kΩ,
C=20µF]
f
4. Calcolare il vettore induzione magnetica Bo nel centro della spira descritta
in figura costituita da un esagono regolare di apotema R=4cm e percorsa dalla
corrente continua I=2A. Confrontare il risultato con quello che si avrebbe nel
caso in cui la stessa corrente percorresse una spira circolare di raggio R
inscritta nell’esagono.
5. Un solenoide di lunghezza L, costituito da N spire circolari di raggio
a, viene percorso da una corrente crescente nel tempo con legge
I1(t)=Io·[t/τ] Una spira metallica triangolare di rame ha forma di un
triangolo equilatero inscritto nel solenoide. Conoscendo la resistività
elettrica del rame ρ=1.7·10-8 Ωm, e conoscendo la sezione del filo S,
dare l’espressione della corrente indotta nella spira. Si trascurino i
fenomeni di autoinduzione. [Dati:
N=100, a=5cm, L=50cm,
2
S=0.1mm , Io=2Α, τ=10ms]
T1
R1
T2
C
+
R2
B
R
I1
C
a
I
x
