CAPITOLO 10
Legge di conservazione della
forze
…………………………………………………:
…………………………,
la
quantità
di
se su un sistema non agiscono
moto
totale
del
sistema
……………………………………............................. .
Un urto si dice …………………………… se in esso si conserva l’energia ……………………… totale dei corpi
che interagiscono.
La
…………………………………
della quantità di moto
………………………
……………………
è uguale all’impulso della
che agisce su un corpo o su un sistema di corpi: p I .
Esercizi
1. Calcola il modulo della quantità di moto di una monoposto di Formula 1 di massa 780 kg
quando sfreccia davanti ai box alla velocità di 310 km/h.
2. Un pallone di massa 0,45 kg, inizialmente in moto con una velocità di 1,2 m/s, riceve un
impulso di 6,7 N · s nel verso del moto.
Calcola la velocità finale del pallone.
CAPITOLO 11
Prima legge di Keplero: le
sono
………………………………………………
…..………………………………………………
di
cui
descritte dai pianeti attorno al Sole
il
Sole
occupa
uno
dei
…………………………………………………
Seconda legge di Keplero: il ……………………………………………… che va dal Sole a un pianeta spazza
………………………………………………… uguali
in ………………………………………………… uguali.
Terza legge di Keplero: il rapporto tra il cubo del ………………………………………………… dell’orbita e il
quadrato del ………………………………………………… è lo stesso per tutti i pianeti.
La forza di attrazione ………………………………………………… che si esercita tra due corpi puntiformi di
massa m1 e m2 è ………………………………………………… proporzionale a ciascuna massa e
………………………………………………… proporzionale
al quadrato della loro distanza r: F G
m1 m 2
r2
La ………………………………………………… G è detta ………………………………………………… di gravitazione
universale e vale G 6,67 10 11
N m2
kg 2
L’………………………………………………… vicino alla superficie terrestre è g
…………………………………………………
G MT
RT
2
, dove MT è la
della Terra e RT il suo ………………………………………………….
Esercizi
3. Calcola la forza che la Terra (avente massa 6,0 1024 kg) esercita su un satellite di 3,4 103 kg
che dista dal suo centro 1,5 104 km.
4. Calcola l’accelerazione di gravità sulla superficie della Luna, sapendo che ML = 7,35 1022 kg
e RL = 1,74 106 m.
CAPITOLO 12
Nel Sistema Internazionale l’unità di misura per la temperatura è il
scala, detta scala assoluta, la variazione di 1
……………………….
è identica a quella di 1
………
In questa
……….
Però la
temperatura del ghiaccio fondente è pari a ………………….
Una sbarra ha
………………………………
………………………………
A pressione
alla sua
………………………,
varia di t, la
che dipende dal materiale.
il volume di un gas è
…………………………………
nella forma VT
………………………………………
diviene l = l0 (1 + t), dove è una costante, detta coefficiente di
…………………………………………………………,
l0: se la sua
……………………………………………
assoluta. La prima legge di
………………………………
proporzionale
si può scrivere
……………………….
Legge di Boyle: mantenendo costante la …………………………………, un gas che a ……………………………
p1 occupa un
………………………
V1, a
…………………………
p occupa un
……………………
V tale che
pV p1V1 .
A volume
…………………………
la pressione di un gas è
…………………………………………
proporzionale
alla sua ………………………………… assoluta. La seconda legge di ……………………………… si può scrivere
nella forma pT = ………………….
Un gas
…………………………
…………………………………
che obbedisce alla legge di
……………………
e alle due leggi di
si chiama ………………………………………….
del
Equazione di
………………
gas per il
……………………
…………………………………………:
il prodotto della
che esso occupa è direttamente
…………………… ……………………………………
……………………………
……………………………………
del
alla
del gas.
Esercizi
5. Alla temperatura di 5 °C una trave di cemento armato è lunga 21,57 m. Il coefficiente di
dilatazione termica del cemento armato è = 1,4 10–5 °C–1.
Calcola la lunghezza della trave quando la temperatura sale a 48 °C.
6. Un recipiente di 6,00 10–3 m3 contiene una certa quantità di gas perfetto alla pressione di
220 kPa.
Calcola la nuova pressione del gas se la temperatura rimane costante mentre il volume
diventa 8,00 10–3 m3.
7. Una certa quantità di gas è contenuta in un recipiente di volume costante. Alla temperatura di
400 K, la sua pressione è la metà di quella iniziale.
Qual è la sua temperatura iniziale?
8. Una certa quantità di gas perfetto occupa un volume di 0,80 m3 quando la temperatura è 20 °C
e la pressione 105 kPa.
Calcola il volume occupato dal gas quando la pressione raddoppia e la temperatura
assoluta si dimezza.
CAPITOLO 13
Si ha un passaggio di
………………………
………………………
fluisce
…………………………………
da
un
quando c’è un dislivello di
corpo
a
……………………………………:
più
…………………………………
alta
a
uno
il
a
più bassa.
La capacità termica C di un corpo è definita come C=E/T, dove E è la
……………………………………………………………
che un corpo assorbe e T il corrispondente aumento di
……………………………………….
La capacità termica C di un corpo è ………………………………………… proporzionale alla sua massa m:
C=cm, dove c è il
……………………………………………………
della sostanza di cui è fatto il corpo e si
misura in J/(kg · K).
Una caloria è pari alla quantità di
……………………………………
di 1
……
………………………
di acqua distillata da
…………
necessaria per innalzare la
°C a
…………
°C alla pressione
atmosferica ………………………. Per l’esperimento di Joule, 1 ………… = 4,186 …….
La conduzione è un meccanismo di
…………………………
……………………………………
del calore in cui si ha trasporto di
senza spostamento di ………………………….
La convezione è un trasferimento di
…………………………
con trasporto di
………………………,
dovuto
alla presenza di ………………………… nei fluidi.
La trasmissione di calore nel vuoto o attraverso i corpi trasparenti si chiama
………………………………………….
A una data
……………………………,
……………………………………;
per ogni sostanza la fusione avviene a una temperatura
durante tutto l’intervallo di
……………………
in cui avviene la fusione di
un corpo, la sua temperatura è …………………………….
Nella solidificazione di una
…………………
m di un liquido, la quantità di
……………………
ceduta
all’ambiente è E = – Lf m.
L’…………………… per vaporizzare una massa m di sostanza liquida è data dalla formula E = Lv m.
La costante Lv è detta ………………………………………………………………………………………………… e si misura
in ………….
Esercizi
9. Determina il calore che si deve fornire a un oggetto con capacità termica pari a 3,8 104 J/K
per aumentarne la temperatura di 15 K.
10. Un calorimetro, il cui equivalente in acqua è m a 45 g , contiene 450 g di acqua a 22 °C [c =
4186 J/(kg · K)]. In esso è posto un blocchetto di 55 g di alluminio [c = 880 J/(kg · K)] a 68 °C.
Calcola la temperatura finale all’interno del calorimetro.
11. Il calore latente di fusione dell’oro è 6,6 104 J/kg.
Calcola la massa di oro, già alla temperatura di fusione, che si liquefa quando
vengono forniti 1000 J di energia.
12. Il calore latente di vaporizzazione del mercurio è 2,95 105 J/kg.
Calcola l’energia necessaria per far evaporare 52 g di mercurio che sono già alla
temperatura di vaporizzazione.
CAPITOLO 14
Lo stato del sistema gas perfetto è descritto da tre grandezze: il …………………… che occupa, la sua
………………………………………
e la ………………………… che esercita contro le pareti.
Il principio ……………… della termodinamica afferma che, se il corpo A è in …………………………………
termico con un corpo C e anche un altro corpo B è in
…………………………………
termico con C,
allora A e B risultano in ………………………………… termico tra loro.
L’energia interna di un sistema fisico è data dalla relazione U =
……
+
…….
In un gas perfetto,
l’energia potenziale dovuta alle ……………………………………………………………… è …………………, e quindi
la sua energia
……………………
è uguale alla somma delle
………………………………………………
delle sue
molecole.
Primo principio della termodinamica: la variazione di energia
…………………
assorbito meno il
…………………
Q è
………………………
……………………
………………………
è uguale al
compiuto dal sistema: U = Q – W, dove il
se entra nel sistema e
………………………
se esce dal sistema,
mentre il …………………… W è ………………………… se fatto dal sistema e ………………………… se fatto sul
sistema.
In una trasformazione
…………………………,
U = Q. In una trasformazione
…………………………,
Q=
W. In una trasformazione ………………………………, U = –W.
Secondo principio della termodinamica: non è …………………………… realizzare una trasformazione
ciclica che trasformi in …………………… tutto il …………………… prelevato da una …………… sorgente.
Un altro enunciato del secondo principio della termodinamica afferma: è
realizzare una trasformazione ciclica il cui
……………………
…………………
………………………………
risultato sia quello di far passare
da un corpo più …………………… a uno più …………………….
Il rendimento di una macchina termica è dato dal rapporto tra il
dalla macchina in un
…………………
e la quantità di
macchina preleva alla sorgente …………………….
……………………
………………………
totale prodotto
che, in un
………………,
la
Esercizi
13. Calcola l’energia cinetica media delle molecole di un gas perfetto monoatomico alla
temperatura di 280 K.
14. Il gas racchiuso in un cilindro di base 25 cm2 si espande a pressione atmosferica sollevando
il pistone di 4,0 cm.
Calcola il lavoro compiuto dal gas.
15. Un gas a pressione 1,2 105 Pa riceve 3,2 104 J e si espande di 9,5 10–3 m3.
Calcola la variazione della sua energia interna.
CAPITOLO 15
Un’onda è una
…………………………………………
che si propaga trasportando
………………………,
ma non
………………………….
Un’onda è
…………………………………
quando gli elementi del
perpendicolarmente al moto dell’onda;
……………………
La
…………………………………………
materiale si spostano
quando gli elementi del
materiale si spostano parallelamente al moto dell’onda.
………………………………
…………………………………
Il
……………………
…………………………
d’onda è la
…………………………
distanza dopo la quale un’onda
torna a riprodursi identica a se stessa.
dell’onda periodica è l’intervallo di
……………………
che un punto del mezzo
materiale impiega a compiere una ……………………………………… completa.
La ……………………………… è il numero di ……………………………………… che l’onda descrive nell’unità di
tempo.
Il suono è un’onda …………………………………………, generata da successive ……………………………………… e
rarefazioni del ………………… in cui il suono si propaga.
Un suono ha tre caratteristiche:
…………………………,
………………………………
e
…………………….
L’………………………… distingue un suono più acuto da uno più grave e dipende dalla frequenza
dell’onda. L’……………………………… distingue un suono ad alto volume da uno a basso volume e
cresce all’aumentare dell’…………………………… dell’onda. Il
………………………
dipende dalla
particolare legge periodica con cui oscilla l’onda sonora.
L’eco è dovuta alla
……………………………………
delle onde sonore, cioè al fatto che il suono si
comporta come se …………………………………… contro un ostacolo.
Esercizi
16. Un pescatore osserva un’onda periodica che si propaga sulla superficie del mare e raggiunge
il galleggiante della sua canna da pesca. Misura 12 oscillazioni del galleggiante ogni 5,5
secondi.
Calcola il periodo e la frequenza dell’onda.
17. Calcola la velocità dell’onda dell’esercizio 2, sapendo che il pescatore ha stimato la
lunghezza d’onda in circa 30 cm.
18. La velocità del suono nell’aria a 20 °C e a pressione atmosferica normale è 343 m/s.
Calcola la lunghezza d’onda nell’aria di un suono avente frequenza 1400 Hz.
CAPITOLO 16
Leggi della riflessione.
Prima legge: il raggio incidente, il raggio …………………………… e la ……………………………………………
alla superficie riflettente nel punto di …………………………………… appartengono allo stesso piano.
Seconda legge: l’angolo di incidenza è ……………………… all’angolo di …………………………………….
Leggi della rifrazione.
Prima legge: il raggio incidente, il raggio …………………………… e la retta ………………………………………
alla superficie di separazione dei due mezzi appartengono allo stesso piano.
Seconda legge: quando un raggio passa da un mezzo trasparente con
……………………
n1 a un mezzo trasparente con
rapporto tra il seno dell’angolo di
…………………………………
……………………………………………………………
………………………………
è costante ed è uguale a
…………………………………
n2 il
e quello dell’angolo di
sen iˆ n 2
sen rˆ n1
Si chiama angolo ……………………… quel valore dell’angolo di …………………………… a cui corrisponde
un angolo di ………………………………… di ………….
Le lenti convergenti sono più spesse al
……………………………
in
un
punto,
detto
…………………
…………………,
un
che al
fascio
………………….
di
raggi
Fanno
paralleli
all’……………………………………….
Le lenti divergenti sono più spesse al
………………………………
da un punto, detto
…………………
…………………,
che al
………………….
Fanno
un fascio di raggi paralleli
all’……………………………………….
Si ha diffrazione quando la luce non si propaga in linea
……………………
e invade quella che
dovrebbe essere una zona ………………………….
Esercizi
19. Per misurare la velocità della luce, Fizeau posizionò uno specchio a 8633 m di distanza dalla
sorgente.
Quanto tempo impiega la luce a percorrere questa distanza?
20. Un raggio luminoso incide su uno specchio con un angolo di 37°.
Calcola l’angolo che il raggio riflesso forma rispetto alla superficie dello specchio.
