Traccia

Corso di Laurea in Scienze Motorie
Prova scritta per l’esame di Fisica
Appello del 14/12/2016 A.A. 2016-2017
Traccia I
Cognome Nome………………………………………………… Matricola……………………….
Risolvere i seguenti quesiti:
(Si supera lo scritto con un minimo di 3 risposte esatte: 0=sbagliate/non date ed 1=giusta)
1) Una biglia viene lanciata oltre il bordo del tavolo con una velocità v=0,56 m/s . Il tavolo è alto 76 cm. A
che distanza dal tavolo cade la biglia?
[x=0,22 m]
Soluzione:__________________________________
2) Un ascensore che scende verso il basso si sta fermando al terzo piano con un’accelerazione pari a 0,212
m/s2. Una donna che si trova nell’ascensore ha una massa di 61,5 kg.
a) Quanto vale la forza totale che agisce sulla donna?
b) Quanto vale la forza che il pavimento dell’ascensore esercita sulla donna?
[13,0 N e 616 N]
Soluzione: a)_________________; b) ________________
3) Quando un tuffatore si butta in acqua da una scogliera alta 46,0 m la sua energia potenziale
gravitazionale diminuisce di 25000 J. Quanto pesa il tuffatore?
[540 N]
Soluzione: ________________________________
4) Un elevatore idraulico solleva un’auto di massa 2,8·103 kg per mezzo di una forza applicata di 500 N.
Qual è il rapporto tra i raggi dei suoi pistoni cilindrici.
[r1/r2 =7,4]
Soluzione:__________________________________
5) In condizioni normali, una persona di 60 kg consuma 2000 kcal al giorno. Il calore specifico del corpo
umano è di circa 0,83 cal/°C g; se non vi fossero perdite verso l'esterno e tutta l'energia fosse impiegata
per aumentare la temperatura della persona, l'aumento di temperatura dopo un giorno sarebbe di circa
[40°C]
Soluzione:__________________________________
Rispondere alle seguenti domande aperte:
1) Dopo aver parlato dei sistemi conservativi e non, si definisca l’energia potenziale (esponendola si per la
forza peso sia per quella elastica). Si definisca il principio del lavoro – energia (generale). Infine si parli
del principio di conservazione dell’energia meccanica. Cosa è la potenza?
2) Si parli della dinamica dei fluidi sia ideali che reali, parlando sia dell’equazione di Bernoulli che di
Poiseuille.
Corso di Laurea in Scienze Motorie
Prova scritta per l’esame di Fisica
Appello del 14/12/2016 A.A. 2016-2017
Traccia II
Cognome Nome………………………………………………… Matricola……………………….
Risolvere i seguenti quesiti:
(Si supera lo scritto con un minimo di 3 risposte esatte: 0=sbagliate/non date ed 1=giusta)
1) Una palla da baseball viene lanciata in 0,65 s da un giocatore a un compagno di squadra che dista 17 m.
Assumi di potere trascurare l’attrito dell’aria. Determina la velocità iniziale della palla nella direzione
verticale.
[3,2 m/s]
Soluzione:__________________________________
2) Una sciovia è installata su un pendio con un angolo α=20° rispetto all’orizzontale. A pieno carico essa
trascina 80 sciatori con un peso medio di 80 kg. Supponendo che il coefficiente di attrito degli sci valga
ρ=0,06 e trascurando tutte le altre forze passive, calcolare la potenza del motore se si vuole una velocità
di risalita di 2 m/sec.
[P=50kW]
Soluzione: _______________________________________
3) Un blocco di 1,2 kg viene spinto contro una molla di costante elastica 1,0·104 N/m e la comprime di
0,15 m. Con quale velocità si muove il blocco dopo che è stato liberato e la molla lo ha respinto?
[14 m/s]
Soluzione: _______________________________________
4) Una ragazza che pesa 550 N espira profondamente in modo da vuotare il più possibile i suoi polmoni e
quindi si immerge completamente in acqua appesa a una bilancia. Il suo peso apparente, in queste
condizioni, è 21,1 N. Qual è la sua densità?
[d=1040 kg/m3]
Soluzione: _______________________________________
5) Supponi di poter convertire le 525 kcal assunte con il cheeseburger che hai mangiato a pranzo in energia
meccanica con efficienza del 100%. Quanto in alto saresti in grado di lanciare una palla da baseball di
0,145 g utilizzando l’energia contenuta nel cheeseburger?
[1,54∙106 m]
Soluzione:__________________________________
Rispondere alle seguenti domande aperte:
1) Dopo aver esposto la seconda legge della dinamica in termini di quantità di moto, parlare delle forze di
contatto, normali, di tensione e di attrito. Come esempio pratico si consideri il moto di un corpo sul
piano inclinato esponendo tutti i casi possibili relativi alle forze definite in precedenza.
2) Dopo aver dato il concetto di densità e pressione nei fluidi, si definiscano le tre leggi della statica dei
fluidi con le relative conseguenze.
Corso di Laurea in Scienze Motorie
Prova scritta per l’esame di Fisica
Appello del 14/12/2016 A.A. 2016-2017
Traccia III
Cognome Nome………………………………………………… Matricola……………………….
Risolvere i seguenti quesiti:
(Si supera lo scritto con un minimo di 3 risposte esatte: 0=sbagliate/non date ed 1=giusta)
1) Una palla viene scagliata verticalmente verso il basso con velocità iniziale v0=4,26 m/s da un'altezza
h=10 m. Quale sarà la sua velocità subito prima di toccare il suolo?
[≈60m/s]
Soluzione:__________________________________
2) Due corpi (m1=5kg e m2=10kg) dello stesso materiale sono collegati da una molla ideale di costante
elastica k=50N/m e si trovano su un piano orizzontale scabro. La massa m1 è tirata da una forza
orizzontale di modulo F=15N, tale che i due corpi si muovono con la stessa velocità costante.
Determinare l'allungamento della molla durante il movimento.
[x=20 cm]
Soluzione: ____________________________
3) Un maratoneta di 80 kg parte da fermo e corre in salita con una forte brezza, che gli soffia contro.
Quando raggiunge la cima della collina l’atleta ha compiuto un lavoro Lnc1=+1,80∙104 J, mentre la
resistenza dell’aria ha compiuto un lavoro Lnc2=-4420 J ed il corridore ha una velocità di 3,50 m/s.
Determinare l’altezza della collina
[17,3m]
Soluzione: ___________________________
4) Nei due bracci di un tubo a U vengono versati, da una parte, acqua, dall’altra un liquido non miscibile
all’acqua. Se la colonna d’acqua è alta 25 cm e la colonna del liquido è alta 23 cm, qual è la densità del
liquido?
[1,1∙103 kg/m3]
Soluzione: ___________________________
5) Quanto calore è necessario per portare la temperatura di una palla di piombo di 225 g da 15°C a 25°C?
Il calore specifico del piombo è 128 J/(kg · K).
[Q=290J]
Soluzione:__________________________________
Rispondere alle seguenti domande aperte:
1) Si parli del lavoro sia compiuto da una forza costante, che da una forza variabile. Inoltre si discuta del
principio lavoro-energia.
2) Dopo aver parlato della temperatura e delle scale di temperatura, si definisca il principio zero della
termodinamica, le leggi dei gas arrivando a definire la legge dei gas perfetti
Corso di Laurea in Scienze Motorie
Prova scritta per l’esame di Fisica
Appello del 14/12/2016 A.A. 2016-2017
Traccia IV
Cognome Nome………………………………………………… Matricola……………………….
Risolvere i seguenti quesiti:
(Si supera lo scritto con un minimo di 3 risposte esatte: 0=sbagliate/non date ed 1=giusta)
1) Una cameriera distratta lancia orizzontalmente un bicchiere vuoto sul tavolo al barman perché lo
riempia. Purtroppo il lancio è lungo, e il bicchiere cade a terra a una distanza orizzontale di 53 cm dal
bordo del tavolo che è alto 71 cm. Calcola: dopo quanto tempo il bicchiere arriva a terra e la velocità del
bicchiere al momento del distacco dal tavolo.
[0,38 s; 1,4 m/s]
Soluzione: a)______________________; b) ________________
2) Uno scivolo è posto a 1,50 m al di sopra del livello dell’acqua. Se una persona parte da ferma dalla sua
sommità e finisce in acqua a 2,50 m di distanza dal base dello scivolo, quanto è alto lo scivolo? [1,04m]
Soluzione: ____________________________
3) Un corpo di massa m =2 kg è fermo alla base di un piano inclinato di un angolo α=20°. Al corpo viene
applicata una forza F=15 N parallela al piano. Il coefficiente di attrito dinamico tra il corpo ed il piano
inclinato vale μ=0,1. Calcolare il lavoro fatto dalla forza peso durante lo spostamento di 4 m. [2,6 J]
Soluzione: __________________________
4) Un blocco solido è appeso a una bilancia a molla. Quando il blocco è sospeso nell’aria la bilancia indica
20,0 N; quando è completamente immerso nell’acqua la bilancia indica 17,7 N. Calcola il volume e la
densità del blocco.
[V=2,34∙10-4 m3; d=8,7∙103 kg/m3]
Soluzione: a)______________________; b) ________________
5) A un corpo che si trova inizialmente alla temperatura di 20°C e ha capacità termica pari a 1344 J/°C,
vengono forniti 21504 J di energia per riscaldarlo. Calcolare la temperatura finale raggiunta sapendo che
è fatto di una lega metallica il cui calore specifico vale 488 J/Kg°C
[26°C]
Soluzione:__________________________________
Rispondere alle seguenti domande aperte:
1) Dopo aver esposto la seconda legge della dinamica in termini di quantità di moto, parlare delle forze di
contatto, normali, di tensione e di attrito. Come esempio pratico si consideri il moto di un corpo sul
piano inclinato esponendo tutti i casi possibili relativi alle forze definite in precedenza.
2) Dopo aver parlato della calorimetria, si parli del primo principio di termodinamica, di tutte le
trasformazioni viste (isoterma – adiabatica – isobara – isocora) e del lavoro in una trasformazione.
Corso di Laurea in Scienze Motorie
Prova scritta per l’esame di Fisica
Appello del 14/12/2016 A.A. 2016-2017
Traccia V
Cognome Nome………………………………………………… Matricola……………………….
Risolvere i seguenti quesiti:
(Si supera lo scritto con un minimo di 3 risposte esatte: 0=sbagliate/non date ed 1=giusta)
1) Un jumbo jet per poter decollare deve raggiungere sulla pista di decollo una velocità di 360 km/h. Se la
pista è lunga 1,8 km, supponendo una accelerazione costante, qual è la minima accelerazione necessaria
se parte da fermo?
[2,8 m/s2 ]
Soluzione: ____________________________
2) Un ragazzo esercita una forza di 11,0 N, inclinata di un angolo di 29,0° sopra l’orizzontale, su una slitta
di 6,40 kg. Calcola la velocità finale della slitta dopo 2,00 m, sapendo che il modulo della sua velocità
iniziale è 0,500 m/s e che essa scivola orizzontalmente senza attrito.
[v=2,50 m/s]
Soluzione: ____________________________
3) Il lavoro totale compiuto su un’automobile di 1620 kg che viaggia in folle per 25,0 m lungo un pendio
inclinato di θ=6,00° è Ltot=3,75·104 J. Determina l’intensità della forza dovuta alla resistenza dell’aria.
[161N]
Soluzione: __________________________
4) Un iceberg emerge dall’acqua del mare per l’11% del suo volume. Sapendo che la densità dell’acqua del
mare è 1,03 g/cm3 , calcola la densità del ghiaccio.
[920 kg/m3]
Soluzione: ___________________________
5) Un blocco di rame di massa mCu=5g si trova a una temperatura iniziale Ti=25°C. Al blocco viene fornito
un calore Q=120J. Determinare la temperatura finale Tf del blocco sapendo che il calore specifico del
rame è cCu=0,093cal/g◦C . [86,7°C]
Soluzione:__________________________________
Rispondere alle seguenti domande aperte:
1) Dopo aver parlato dei sistemi conservativi e non, si definisca l’energia potenziale (esponendola si per la
forza peso sia per quella elastica). Si definisca il principio del lavoro – energia (generale). Infine si parli
del principio di conservazione dell’energia meccanica. Cosa è la potenza?
2) Dopo aver parlato della temperatura e delle scale di temperatura, si definisca il principio zero della
termodinamica, le leggi dei gas arrivando a definire la legge dei gas perfetti.
Corso di Laurea in Scienze Motorie
Prova scritta per l’esame di Fisica
Appello del 14/12/2016 A.A. 2016-2017
Traccia VI
Cognome Nome………………………………………………… Matricola……………………….
Risolvere i seguenti quesiti:
(Si supera lo scritto con un minimo di 3 risposte esatte: 0=sbagliate/non date ed 1=giusta)
1) Una palla viene scagliata verticalmente verso il basso con velocità iniziale v0=4,26 m/s da un'altezza
h=10 m. Quale sarà la sua velocità subito prima di toccare il suolo?
[≈60m/s]
Soluzione:__________________________________
2) Un ascensore che scende verso il basso si sta fermando al terzo piano con un’accelerazione pari a 0,212
m/s2. Una donna che si trova nell’ascensore ha una massa di 61,5 kg.
c) Quanto vale la forza totale che agisce sulla donna?
d) Quanto vale la forza che il pavimento dell’ascensore esercita sulla donna?
[13,0 N e 616 N]
Soluzione: a)_________________; b) ________________
3) Un blocco di 1,2 kg viene spinto contro una molla di costante elastica 1,0·104 N/m e la comprime di
0,15 m. Con quale velocità si muove il blocco dopo che è stato liberato e la molla lo ha respinto?
[14 m/s]
Soluzione: _______________________________________
5) Un blocco solido è appeso a una bilancia a molla. Quando il blocco è sospeso nell’aria la bilancia indica
20,0 N; quando è completamente immerso nell’acqua la bilancia indica 17,7 N. Calcola il volume e la
densità del blocco.
[V=2,34∙10-4 m3; d=8,7∙103 kg/m3]
Soluzione: a)______________________; b) ________________
6) Un blocco di rame di massa mCu=5g si trova a una temperatura iniziale Ti=25°C. Al blocco viene fornito
un calore Q=120J. Determinare la temperatura finale Tf del blocco sapendo che il calore specifico del
rame è cCu=0,093cal/g◦C . [86,7°C]
Soluzione:__________________________________
Rispondere alle seguenti domande aperte:
1) Dopo aver esposto la seconda legge della dinamica in termini di quantità di moto, parlare delle forze di
contatto, normali, di tensione e di attrito. Come esempio pratico si consideri il moto di un corpo sul
piano inclinato esponendo tutti i casi possibili relativi alle forze definite in precedenza.
2) Dopo aver parlato della calorimetria, si parli del primo principio di termodinamica, di tutte le
trasformazioni viste (isoterma – adiabatica – isobara – isocora) e del lavoro in una trasformazione.