Prova Scritta Completa-Fisica Corsi di Laurea in: Scienze

Prova Scritta Completa-Fisica
Corsi di Laurea in: Scienze Farmaceutiche Applicate, Tossicologia dell’Ambiente e degli
Alimenti
Giugno 2015
Quesito 1
Dati i vettori spostamento A=(10 m; 0 m) e B=(-4 m; 4 m), il prodotto scalare s=A · B, il modulo
del prodotto vettoriale v=A x B e l'angolo θ che separa i due vettori, valgono, rispettivamente:
a) -40 m2; 40 m2; 135°. (x)
b) 40 m2; -40 m2; 135°.
c) 0; 40 m2; 135°.
d) I dati non sono sufficienti per rispondere.
e) -40 m2; 40 m2; 90°.
Quesito 2
Un recipiente è pieno d'acqua fino all'orlo. Un oggetto solido di massa pari a 3 kg viene calato
nell'acqua del contenitore, fino alla completa immersione. Durante questo procedimento, 2 kg
d'acqua fuoriescono al di sopra dell'orlo del recipiente. Quanto vale la spinta di galleggiamento che
agisce sull'oggetto? Di conseguenza, una volta liberato, l'oggetto risalirà, cadrà sul fondo o rimarrà
fermo a mezz'acqua?
a) 29.4 N. L'oggetto precipita.
b) 29.4 N. L'oggetto risale.
c) 19.6 N. L'oggetto precipita. (x)
d) 19.6 N. L'oggetto risale.
e) 19.6 N. L'oggetto rimane fermo.
Quesito 3
Un uomo sta correndo alla velocità di 4 m/s quando sente un'ambulanza avvicinarsi alle sue spalle
con velocità di 20 m/s. Se la sirena emette un suono di 400 Hz, quale frequenza percepisce
l'osservatore?
a) 420 Hz. (x)
b) 425 Hz.
c) 400 Hz.
d) 350 Hz.
Quesito 4
1) In un'onda elettromagnetica il campo elettrico e il campo magnetico sono paralleli tra loro, ma
perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda.
a) Vero.
b) Falso. (x)
2) La velocità di propagazione di un'onda elettromagnetica è data dalla radice quadrata del rapporto
tra la costante dielettrica e la permeabilità magnetica del vuoto.
1
a) Vero.
b) Falso. (x)
Quesito 5
Secondo la leggenda, Archimede utilizzò gli specchi ustori per concentrare i raggi solari e bruciare
le navi nemiche di Siracusa. Assumiamo che i raggi del sole provengano dall'infinito, e che gli
specchi fossero sferici. Quale raggio di curvatura R avrebbero dovuto avere per incendiare una nave
posta a 150 m di distanza?
a) 300 m. (x)
b) 75 m.
c) i dati non sono sufficienti per rispondere.
d) 301 m.
e) 150 m.
Quesito 6
Una corda di lunghezza L è fissata tra due pareti distanti 2 metri; l'onda stazionaria di maggior
lunghezza (armonica fondamentale) ha lunghezza d'onda pari a:
a) 2 m.
b) 4 m. (x)
c) 8 m.
d) 1 m.
Quesito 7
Si genera un campo elettrico indotto ogni qual volta nello spazio è presente
a) un campo elettrico.
b) un campo magnetico variabile. (x)
c) un campo magnetico costante nel tempo.
d) un campo magnetico.
Quesito 8
Una moto di massa 250 kg (motociclista incluso) viaggia in linea retta e direzione x con una
velocità di 30 m/s. Quale forza frenante Fx deve agire sulla moto in direzione x per arrestarla in 50
m?
a) 2250 N.
b) -2250 N. (x)
c) -22500 N.
d) 9.8 N.
e) 222500 N.
Quesito 9
2
Un blocco libero di muoversi su un tavolo senza attrito per esperimenti è soggetto a una forza di
componenti cartesiane (12 N, 12 N) e a una seconda forza di valore sconosciuto.
Sapendo che la massa del corpo è 2 kg e che, sotto l'effetto delle due forze, il corpo subisce
un'accelerazione (4 m/s2, 0 m/s2), trova il valore della forza sconosciuta.
a) F=(4 N, 12 N).
b) F=(0 N, 0 N).
c) F=(-4 N, -12 N). (x)
d) F=(4 N, -12 N).
e) F=(-4 N, 12 N).
Quesito 10
Una mongolfiera sollevata da terra di 11 m si sta ulteriormente alzando alla velocità di 7 m/s. Una
palla viene lanciata orizzontalmente dalla cesta della mongolfiera a una velocità di 9 m/s. Ignora gli
attriti e la resistenza dell'aria e trova il modulo della velocità della palla nel momento in cui tocca il
suolo.
a) 16.3 m/s.
b) 18.6 m/s. (x)
c) 21.7 m/s.
d) 17.2 m/s.
e) 14.7 m/s.
Quesito 11
Un paracadutista di massa 92 kg scende in caduta verticale con il paracadute aperto per un tratto
verticale di 325 m. Durante la caduta, la velocità rimane costante. A quanto ammonta il lavoro
compiuto dalla resistenza dell'aria, la sola forza non conservativa che agisce sul paracadutista?
a) La risposta non può essere ricavata, perché le informazioni sul paracadutista sono insufficienti.
b) -2.93x105 J. (x)
c) 0 J.
d) +2.93x105 J.
Quesito 12
Un razzo a più stadi viaggia attraverso lo spazio con una quantità di moto pari a +150 000 kg·m/s,
in totale assenza di forze esterne. Il razzo si separa quindi in due parti, ciascuna delle quali rimane
sulla stessa direzione di moto del razzo, eventualmente cambiando verso.
Il valore della quantità di moto delle due parti è riportato nelle seguenti risposte, riferito alla
direzione e al verso del moto prima della separazione. Una sola è fisicamente possibile, quale?
a) 1: +75 000 kg·m/s; 2: -75 000 kg·m/s.
b) 1: +30 000 kg·m/s; 2: +90 000 kg·m/s.
c) 1: +200 000 kg·m/s; 2: +50 000 kg·m/s.
d) 1: +250 000 kg·m/s; 2: -150 000 kg·m/s.
3
e) 1: +250 000 kg·m/s; 2: -100 000 kg·m/s. (x)
Quesito 13
Una particella si muove lungo l'asse +x e il grafico ne mostra la quantità di moto p in funzione del
tempo t. Quanto vale il modulo della forza totale media nelle regioni A e C?
a) FA=4 N, FC=1 N.
b) FA=0 N, FC=0 N.
c) FA=1 N, FC=4 N. (x)
d) FA=14 N, FC=4 N.
Quesito 14
Carlo lancia un sasso con la sua fionda con una velocità iniziale orizzontale di 12 m/s. Stimando che
il sasso è stato lanciato da 1.3 m di altezza, a quale distanza da Carlo il sasso raggiunge un'altezza di
1 m da terra?
a) 0.73 m.
b) 6.2 m.
c) I dati non sono sufficienti per rispondere.
d) 3 m. (x)
Quesito 15
Una biglia di massa 25 g e velocità 6 m/s urta frontalmente un'altra biglia di massa doppia,
inizialmente ferma: l'urto è elastico. Calcola la velocità finale della biglia più piccola e di quella più
grande, rispettivamente.
a) 4 m/s; 2 m/s.
b) 3 m/s; 3 m/s.
c) 0 m/s; 6 m/s.
d) -2 m/s; 4 m/s. (x)
Quesito 16
Cerere è un asteroide della fascia principale degli asteroidi. Nell'ipotesi di un allineamento di Sole,
Cerere e Giove, con questi ultimi affiancati dalla stessa parte, Cerere si trova più vicino a Giove che
al Sole ed è soggetto alla somma di due interazioni gravitazionali opposte. Utilizzando i valori
approssimati della distanza dal Sole di Cerere, rC=4.13 1011 m, dal Sole di Giove, rG=7.78 1011 m,
della massa del Sole, M=1.99 1030 kg e della massa di Giove, mG=1.90 1027 kg, quanto vale il
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rapporto tra i moduli delle due forze gravitazionali FS ed FG dovute all'interazione di Cerere
rispettivamente con il Sole e con Giove?
a) FS/FG=1.
b) FS/FG=114.
c) FS/FG=0.076.
e) FS/FG=894.
f) FS/FG=818. (x)
Quesito 17
La stecca nel disegno può ruotare intorno a un asse situato nella posizione 20 cm. L'asse è
perpendicolare al foglio. Una forza F agisce sull'estremità sinistra, in direzione perpendicolare alla
stecca. Il modulo della forza è 175 N. Una seconda forza agisce sulla posizione 80,0 cm con
un'inclinazione di 55° rispetto alla stecca. Il verso di questa forza è ignoto e potrebbe essere come
quello di F1 o di F2. La stecca è in equilibrio. Qual è la forza che agisce sulla stecca, F1 o F2, e
quanto vale il suo modulo?
a) F2, modulo = 58.3 N.
b) F2, modulo = 102 N.
c) F2, modulo = 71.2 N. (x)
d) F1, modulo = 71.2 N.
e) F1, modulo = 102 N.
Quesito 18
Un oggetto rotante parte da fermo all'istante t=0 s con un'accelerazione angolare costante. Al tempo
t=2.5 s l'oggetto ha percorso uno spostamento angolare di 22 rad. Quanto vale lo spostamento
angolare θ al tempo t=5 s?
a) 0.88 rad.
b) 8.8 rad
c) 64 rad.
d) 88 rad. (x)
Quesito 19
Il disegno mostra due pietre identiche in moto con la stessa velocità lineare legate ai perni centrali
dei piatti di due vecchi giradischi. Il raggio del cerchio più grande è il doppio di quello più piccolo.
Quanto vale la tensione T1 del filo più lungo, rispetto alla tensione T2 del filo più corto?
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a) T1=(1/2)T2. (x)
b) T1=T2.
c) T1=2T2.
d) T1=4T2.
Quesito 20
Per aumentare la temperatura di un blocco che pesa 16 kg da 20 °C a 100 °C occorre una certa
quantità di energia. Con la stessa quantità di energia, a che temperatura si porterebbe lo stesso
blocco se pesasse invece 20 kg?
a) 120 °C.
b) 64 °C. (x)
c) 100 °C.
d) 84 °C.
Quesito 21
Una barra di ferro (calore specifico cferro=450 J/kg K) assorbe una quantità di energia pari a 1.8×105
J, portandosi da 20 °C a 100 °C. Qual è la massa della barra?
a) 8 kg.
b) 5 kg. (x)
c) 50 kg.
d) 0.5 kg.
Quesito 22
Le seguenti affermazioni sul ciclo di Carnot sono vere o false?
1) Durante l'espansione adiabatica la temperatura aumenta.
a) Vero.
b) Falso. (x)
2) Durante l'espansione isoterma la pressione diminuisce.
c) Vero. (x)
d) Falso.
3) La compressione adiabatica riporta la macchina di Carnot nello stato iniziale.
a) Vero. (x)
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b) Falso.
4) Nella compressione isoterma, il gas all'interno della macchina di Carnot subisce un lavoro e cede
calore.
a) Vero. (x)
b) Falso.
Quesito 23
Due moli di gas perfetto monoatomico si trovano alla temperatura di 25 °C. Allora (2 risposte):
a) L'energia interna del gas vale 3.72×103 J.
b) Il prodotto pV vale 7.44×103 J.
c) L'energia cinetica media degli atomi che costituiscono il gas vale 6.17×10-21 J. (x)
d) Il prodotto pV vale 4.96×103 J. (x)
Quesito 24
Un recipiente da 120 L alla pressione di 1 atm e alla temperatura di 20 °C contiene (2 risposte)
a) un numero di moli di gas che dipende dalla sostanza.
b) circa 5 moli di gas perfetto. (x)
c) a metà di moli dello stesso recipiente alla pressione di 2 atm e alla temperatura di 20 °C. (x)
d) il doppio di moli di un recipiente da 240 L alle stesse condizioni di pressioni e temperatura.
Quesito 25
Una macchina termica produce 500 J di lavoro assorbendo 1000 J di calore. Il suo rendimento è
a) 0.2.
b) 1.
c) 50 %. (x)
d) 1.5.
e) 78%.
Quesito 26
1) La circuitazione di un campo conservativo lungo una linea chiusa è nulla.
a) Vero. (x)
b) Falso.
2) La circuitazione del campo elettrico lungo una linea chiusa è diversa da zero.
a) Vero.
b) Falso. (x)
3) La circuitazione di un campo vettoriale lungo una linea chiusa è nulla.
a) Vero.
b) Falso. (x)
4) La circuitazione del campo elettrico lungo una linea qualsiasi è nulla.
a) Vero.
b) Falso. (x)
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Quesito 27
La capacità elettrica di un conduttore
a) diminuisce all'aumentare del potenziale del conduttore.
b) diminuisce all'aumentare della carica del conduttore.
c) aumenta all'aumentare della carica del conduttore.
d) è una costante caratteristica del conduttore. (x)
Quesito 28
Nel
circuito
mostrato
in
una
resistenza
pari
Quanto vale la corrente I fornita dalla batteria?
figura,
ogni
a
resistore
R=470
ha
Ω.
a) 0.18 A.
b) 18 mA. (x)
c) 18 A.
d) 1 mA.
Quesito 29
Il flusso del campo magnetico concatenato con una spira ha una variazione pari a ΔΦ=–12 mWb e
genera all'interno del circuito una fem indotta di 3 V. In quanto tempo avviene tale variazione?
a) 4 ms. (x)
b) 4 s.
c) 36 ms.
d) 250 s.
Quesito 30
Un filo rettilineo è percorso da una corrente i=2.5 A. Il campo magnetico in un punto distanza di 10
cm dal filo, appartenente a un piano perpendicolare al filo, vale:
a) 5 T.
b) 5 μT. (x)
c) 5 mT.
d) i dati non sono sufficienti per rispondere.
e) 1.2 x 10-4 T.
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Note:
- 1 punto per ogni risposta esatta. 0 punti per ogni risposta non data o errata.
- 2 ore a disposizione. Consentito l’uso di appunti, libri e calcolatrice.
- Indicare su ogni foglio nome, cognome e numero di matricola
- Ogni studente colto nell’atto di passare risposte ad altri studenti o colto nell’atto di copiare avrà
annullato il compito.
- Nel testo le quantità vettoriali sono indicate in grassetto.
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