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VERIFICHE DI FISICA
anno scolastico: 2015-2016
classi: 3CS, 3DS
docente: Carcano Paola
Nome ………………………………………..Cognome………………………….
Settembre
classe 3CS
Verifica di Fisica: test d’ingresso
1) Due corpi interagiscono gravitazionalmente. Sapendo che m1=5m2 quale relazione lega le due forze?
F1 1
F 1
F
=
a)
b) 2 =
c) 2 = 1
d) nessuna risposta è esatta
F2 5
F1 5
F1
giustifica brevemente
2) Un corpo si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato secondo la
legge oraria in figura. Quali affermazioni sono esatte ?
a) la posizione iniziale è nulla
b) la velocità iniziale è nel verso del riferimento
c) la velocità iniziale è nel verso opposto al riferimento
d) l'accelerazione è nel verso del riferimento
e) l'accelerazione è nel verso opposto al riferimento
3) Considerando una forza F applicata perpendicolarmente ad una superficie
quadrata, quali affermazioni sono corrette ?
a) La pressione è direttamente proporzionale alla superficie
b) La pressione è inversamente proporzionale alla superficie
c) La pressione è inversamente proporzionale al lato del quadrato
d) La pressione è inversamente proporzionale al quadrato del lato del quadrato
x(m)
4
2
t(s)
−2
2
4
6
−2
giustifica brevemente
4) Un pallone viene calciato con velocità iniziale pari a 20 m/s inclinata di 30°
rispetto all'orizzontale. Rispetto al riferimento in figura qual è la legge
oraria sull'asse y ?
a) y = 10t + 4,9t 2
b) c) y = −10t + 4,9t 2
b) y = 10t − 4,9t 2
d) y = −10t − 4,9t 2
5) Quali delle seguenti affermazioni sul moto circolare uniforme sono vere ?
a) la velocità è costante
b) la velocità è tangente alla traiettoria
1
c) l'accelerazione è radiale
d) l'accelerazione ha modulo costante
e) è composizione di due moti rettilinei uniformi
6) Una cassa di massa M=10 kg è sottoposta ad una forza di 100 N inclinata di 30°
rispetto all'orizzontale. Quale forza orizzontale è necessario applicare affinché la
cassa sia in equilibrio ?
7) Un corpo omogeneo di densità d è immerso in un fluido di densità 2d; quale tra le seguenti affermazioni è
vera
a) il corpo va a fondo
b) il corpo è in equilibrio quando è completamente immerso
c) all'equilibrio il volume immerso del corpo è metà del volume totale
d) all'equilibrio il volume immerso del corpo è doppio del volume totale
s
8) Su un corpo vincolato al polo O agisce una forza F come in figura
( F = 20 N OP = 20 cm ). Calcola il modulo del momento meccanico rispetto al
polo O
giustifica brevemente
9) Calcola la pressione esercitata da un cubo di massa m=1 kg di spigolo L=10 cm su un piano inclinato di 30°
rispetto all’orizzontale.
giustifica brevemente
10) Indica se le seguenti affermazioni sul calcolo vettoriale sono vere o false
a) La somma tra due vettori può essere il vettore nullo
b) Il prodotto scalare tra due vettori perpendicolari è nullo
c) Il prodotto scalare tra due vettori perpendicolari è nullo
d) Due vettori opposti hanno moduli opposti
r r r
r r
r
r r
e) Dati due vettori a , b detta s = a + b allora s ≤ a + b
r r r
r
r r
r r
f) Dati due vettori a , b detta d = a + b allora d = a − b
2
Nome ………………………………………..Cognome…………………………. Settembre
3DS
classe
Verifica di Fisica: test d’ingresso
1)
a)
b)
c)
a)
b)
c)
Risolvi i seguenti esercizi, giustificando i passaggi.
Un giocatore dà un calcio ad un pallone imprimendogli una velocità di 23 m/s ad un angolo di 45° con il
terreno. Nello steso istante, il portiere avversario, partendo dalla linea di porta (posta a 60 m in linea retta dal
punto di tiro) comincia a correre verso il pallone.
Determina:
La massima altezza raggiunta dal pallone
Il tempo di volo del pallone
La velocità media del portiere, immaginando che prenda la palla nell’istante in cui arriva a terra.
Commenta le seguenti affermazioni sul moto parabolico, specificando se sono vere o false:
Nel punto di massima quota la velocità è nulla
Nel punto di massima quota l’accelerazione è nulla
Nel punto di massima quota l’energia cinetica è nulla
2) Un corpo è appoggiato su un piano inclinato avente la base lunga 4 m. Sapendo che il coefficiente di attrito
statico è 0,75 per quale valore dell’altezza h il corpo comincia a scivolare ?
r
Commenta le seguenti affermazioni sull’attrito statico Fs , specificando se sono vere o false:
r
a) Fs = µ s mg cos α
b) La forza di attrito statico è opposta alla forza esercitata sul corpo;
r
r
c) Su un piano orizzontale Fs = µ s mg
Nome …………………..Cognome…………………..
classe 3CS
10 Ottobre 2015
VERIFICA di FISICA: la dinamica
Domanda 1 (punti: 1,5)
Enuncia e commenta il terzo principio della dinamica.
Considera un blocco che scivola verso il basso su un piano inclinato
scabro: rappresenta le forze agenti sul blocco e per ciascuna indica e
rappresenta la corrispondente reazione.
Domanda 2 (punti: 1,5)
Enuncia il secondo principio della dinamica e specifica in quali sistemi è valido.
Una forza F che agisce su un oggetto di massa m1 lo accelera con accelerazione a, mentre una forza 3F
m
applicata ad un altro oggetto di massa m2 lo accelera con accelerazione 2 a. Quanto vale 2 ?
m1
Problema 1 (punti: 1,5)
Considera un corpo di massa m=100g in moto verso destra su un piano
orizzontale con coefficiente d’attrito kd=0,1 (come in figura). Determina la
forza d’attrito e l’accelerazione se sul corpo agisce una forza di 10 N che
forma un angolo di 45° con l’orizzontale.
Cambierebbe la risposta se la cassa si stesse muovendo verso sinistra ?
Giustifica la risposta.
r
F
3
Problema 2 (punti: 1,5)
Due corpi di massa m1=200 g e m2=300 g legati da una fune inestensibile e di
massa trascurabile scivolano verso il basso lungo un piano inclinato di un angolo
=30°. Tra il corpo 2 e il piano non c’è attrito, mentre tra il corpo 1 e il piano
c’è attrito con coefficiente di attrito dinamico d=0,1. Determina la tensione
della fune e l’accelerazione del sistema.
Cosa accadrebbe se l’attrito fosse invece solo tra il piano e il corpo 2?
.
1
2
Problema 3 (punti: 1,5)
Una pallina di massa m=210 g è vincolata ad un punto O per mezzo di una molla di costante elastica k=289
N/m. La pallina è in moto circolare uniforme con una velocità V=1,25 m/s su un piano orizzontale liscio.
Sapendo che il raggio della traiettoria è R=38,5 cm. Calcola la lunghezza a riposo L0 della molla.
Nome………………….Cognome……………….
2015
classe 3C
17 Ottobre
VERIFICA di FISICA: la dinamica
Domanda 1 (punti: 1,5)
Enuncia e commenta il terzo principio della dinamica. Considera una massa,
vincolata ad una fune ideale che oscilla in un piano verticale, indica le forze
agenti nel punto A e le corrispondenti reazioni.
A
Domanda 2 (punti: 1,5)
Enuncia il primo principio della dinamica e descrivi l’esperimento ideale di Galileo. Specifica cos’è un sistema
inerziale. In un sistema inerziale il corpi sono in quiete o in moto rettilineo uniforme? Giustifica la risposta
Problema 1 (punti: 1,5)
Un corpo è lanciato su un piano scabro inclinato di un angolo =30° rispetto all’orizzontale, con velocità
iniziale Vo=3 m/s, verso l’alto Il coefficiente di attrito dinamico tra il piano e il corpo è kd=0,3. Si calcoli
l’accelerazione del corpo, dopo quanto tempo il corpo si ferma e la quota raggiunta.
Problema 2 (punti: 1,5)
Fai ruotare in un piano verticale un corpo di massa m=3 kg vincolata ad
una fune di lunghezza l=95 cm. Nel punto più alto della traiettoria la
velocità ha modulo v1=3,23 m/s, mentre nel punto più basso è v2=6,91 m/s.
Trova la tensione della corda legata al corpo nel punto più alto e più basso
della traiettoria.
Problema 3 (punti: 1,5)
Una massa m1=10 kg è posta su un piano orizzontale liscio. Una seconda
massa m2=1 kg è collegata alla prima mediante una fune ideale ed è
libera di muoversi in verticale mediante una carrucola liscia. Alla massa
30° rispetto
m1 è applicata una forza costante F=50N, inclinata di
all’orizzontale, come in figura.
m1
m2
La massa m1 si muove verso destra, determina l’accelerazione del sistema
4
e la tensione della fune.
Cosa cambierebbe se il corpo 1 si muovesse verso sinistra?
Nome………………..Cognome………………..
Classe 3DS
27/10/2015
VERIFICA di FISICA: lavoro ed energia
Domanda n. 1 (punti 1,5)
Dai la definizione di forza conservativa.
Enuncia e dimostra il teorema dell’energia potenziale.
Fornisci l’esempio di una forza conservativa e di una forza non conservativa, motivando la scelta.
Domanda n. 2 (punti 2)
Scrivi e dimostra l’espressione dell’energia potenziale elastica e rappresentane il grafico in funzione della
deformazione. Come cambia il grafico cambiando la costante elastica della molla ? E cambiando il punto di
riferimento ?
Problema n. 1 (punti 1,5)
Una massa M=100 g è appesa ad una fune ideale di lunghezza L=1,50 m
fissata al soffitto. Il corpo viene spostato in modo che la fune formi un angolo
di 30° rispetto alla verticale e da questa posizione viene lasciato libero di
oscillare.
a) Determina la velocità con cui il corpo raggiunge la posizione di “fune
verticale”.
b) Determina la tensione della fune nella posizione verticale (durante
l’oscillazione)
c) Determina il lavoro compiuto prima dell’inizio dell’oscillazione per portare il
pendolo dalla posizione verticale alla posizione di partenza.
Problema n. 2 (punti 1,5)
Un corpo di massa m=200 g cade partendo da fermo da un’altezza H =2 m rispetto
all’estremo superiore di una molla ideale fissata al suolo come in figura. Sapendo che
la molla ha costante elastica k=200 N/m determina la massima deformazione subita
dalla molla.
H
Problema n. 3 (punti 2)
Un corpo di massa m=1 kg viene lanciato con velocità iniziale vo=3 m/s lungo un piano inclinato scabro, con
coefficiente di attrito dinamico kd=0,2, partendo dal bordo inferiore del piano. Sapendo che l’angolo di
inclinazione del piano è
30°, calcola:
a) la massima altezza raggiunta dal corpo,
b) la velocità con cui il corpo torna alla base del piano inclinato
Giustifica in modo esauriente i passaggi
Nome………………..Cognome………………..
Classe 3CS
24/11/2015
VERIFICA di FISICA: lavoro ed energia
5
Domanda n. 1 (punti 1,5)
Dai la definizione di energia potenziale e specifica come cambia cambiando il punto di riferimento.
Scrivi e dimostra l’espressione dell’energia potenziale della forza peso.
Domanda n. 2 (punti 2)
Enuncia e dimostra il teorema dell’energia cinetica. Sotto quali ipotesi vale la dimostrazione che hai fatto ?
Come cambierebbe eliminando quelle ipotesi ?
Problema n. 1 (punti 1,5)
Un blocco di massa m1=100 g scivola
lungo un
piano liscio, partendo da fermo da 40 cm
di altezza
rispetto al piano orizzontale sul quale,
fissata ad
una parete, si trova una molla di costante
elastica
K=40 N/m inizialmente non deformata. Il blocco comprime la molla e quindi viene nuovamente spinto sul
piano inclinato.
Rispondi alle seguenti domande:
1) Quanto vale la massima compressione della molla ?
2) Qual è la quota massima raggiunta dal blocco dopo la spinta della molla ?
3) Se il piano inclinato fosse scabro, quali dati in più servirebbero per rispondere alle stesse domande ?
Problema n. 2 (punti 1,5)
Un carrello pieno di sabbia di massa M=10 kg si muove senza attrito lungo
una traiettoria rettilinea con velocità di modulo v1=1 m/s. Un corpo di massa
m=2 kg viene lanciato contro il carrello con velocità di modulo v2=7 m/s,
m
r
r
r
avente stessa direzione di v1 , ma verso opposto. Il corpo urta il carrello e
v1
v2
rimane impiantato nella sabbia. Trova in quale verso e con quale velocità si
muoverà il carrello dopo l’urto. Qual è l’impulso che il carrello esercita sul corpo ? (punti: 1,5)
M
Problema n. 3 (punti 2)
Un corpo si muove lungo una guida costituita da un tratto
orizzontale AB liscio, una circonferenza verticale di raggio
R=30 cm e un tratto BC che presenta attrito con coefficiente
D
di attrito dinamico kd=0,3. Il corpo viene lanciato dalla
A
posizione A. Si determini:
B
C
a) la minima velocità in A che consente al corpo di percorrere la
circonferenza senza staccarsi;
b) la reazione vincolare della guida nei punti B e D;
c) la distanza percorsa dal corpo sul tratto rettilineo BC prima di fermarsi, nell’ipotesi che da A sia stato lanciato
con la velocità determinata nel punto a)
Giustifica in modo esauriente tuti i passaggi
Nome……………………..Cognome…….…………….
classe 3DS
24 Febbraio 2016
VERIFCA DI FISICA: Dinamica rotazionale
6
1)
Scrivi e dimostra la seconda equazione cardinale della dinamica (punti 1,5).
r
Dai la definizione di momento angolare LO di un corpo rispetto ad un polo O. Considera il caso particolare
di corpo in rotazione attorno ad un asse fisso: scrivi (senza dimostrala) l’espressione della proiezione La del
momento angolare nella direzione dell’asse.
Commenta le seguenti affermazioni specificando se sono vere o false:
r
a) Per un corpo in rotazione attorno ad un asse fisso è sempre vero che LO = La
r
b) è possibile che LO = La
(punti 2)
2)
3)
L’estremità di un’asta di legno inchiodata a una parete verticale, può ruotare
liberamente attorno al chiodo che funge da perno, posto come in figura.
Trattenuta inizialmente in posizione orizzontale, l’asta, che è lunga 40 cm,
viene poi lasciata andare.
Determina:
a) Il momento d’inerzia dell’asta rispetto all’asse di rotazione
10 cm
60°
(ricorda che il momento d’inerzia di n’asta rispetto all’asse perpendicolare all’asta passante per il centro di
1
massa è I= Ml 2 )
12
Nell’istante in cui forma un angolo di 60° con la verticale calcola:
b) L’accelerazione angolare dell’asta
c) La velocità angolare dell’asta.
(punti 2)
4)
Un corpo di massa 200 g viene fissato all’estremo di una corda avvolta attorno
ad una carrucola, assimilabile a un disco omogeneo di massa 4,0 kg e raggio
0,30 m. La carrucola, inizialmente ferma, può ruotare attorno ad un asse
orizzontale passante per il suo centro, senza che la fune strisci; l’attrito tra perno
e carrucola è trascurabile Determina:
a)
b)
c)
d)
e)
l’accelerazione angolare del disco e l’accelerazione del corpo appeso;
la tensione della fune
in quanto tempo la carrucola compie la prima rotazione completa;
la velocità del corpo appeso alla fune all fine del primo giro;
l’angolo di rotazione della carrucola in funzione del tempo e tracciane il grafico
in un riferimento cartesiano
1
(ricorda che il momento d’inerzia di un cilindro rispetto al suo asse è I= MR 2 )
2
(punti 2,5)
(Motiva brevemente tutti i passaggi)
Nome……………………..Cognome…….…………….
classe 3CS
25 Febbraio 2016
VERIFCA DI FISICA: Corpi estesi e dinamica rotazionale
7
5)
Scrivi e dimostra l’espressione del momento angolare di un corpo in rotazione attorno ad un asse fisso a.
(punti 1,5).
a
6) Dai la definizione di momento d’inerzia di un corpo rispetto ad un asse di rotazione a.
d
a) Traccia il grafico del momento d’inerzia di un cilindro di legno rispetto ad un generico
asse a parallelo all’asse del cilindro, in funzione della distanza d tra i due assi.
b) Come cambia il grafico se si considera un cilindro di ferro di uguali dimensioni ?
(punti 2)
1
(ricorda che il momento d’inerzia di un cilindro rispetto al suo asse a è I= MR 2 )
2
7) Il disco in figura di massa m=300 g, è libero di ruotare attorno ad un asse
orizzontale. Sapendo che è sottoposto alle forze rappresentate e che parte
da fermo, determina:
a) il momento meccanico esercitato da tutte le forze agenti rispetto al centro
del disco;
b) l’accelerazione angolare
c) quanto tempo impiega a compiere il primo giro e il secondo giro
.
(punti 2).
8)
L’estremo di un’asticella omogenea di lunghezza L=20 cm e massa m1=300 g è appesantito con un corpo
di dimensioni trascurabili e massa m2=150 g. Il sistema è fissato ad una parete verticale ed è libero di ruotare
attorno al centro dell’asticella.
L’asticella, inizialmente ferma in posizione orizzontale, viene lasciata
libera di
ruotare.
a) Determina il momento d’inerzia del sistema rispetto all’asse di rotazione
Considera l’istante in cui il sistema si trova in posizione overticale e,
trascurando l’attrito, determina:
b) il momento angolare del sistema rispetto al centro di rotazione
c) la velocità di m2
(ricorda che il momento d’inerzia di un’asticella rispetto all’asse
1
perpendicolare all’asta passante per il centro di massa è I= Ml 2 )
12
(punti 2.5)
(Motiva brevemente tutti i passaggi)
8
Nome……………………..Cognome…….…………….
classe 3DS
7 Marzo 2016
VERIFCA DI FISICA: Dinamica rotazionale
1) Dai la definizione di momento d’inerzia di un corpo rispetto ad un asse di rotazione a. Scrivi e dimostra
l’espressione dell’energia cinetica di un corpo rigido in rotazione attorno ad un asse fisso. (punti 1,5).
2) Dai la definizione di momento angolare di un corpo esteso. Scrivi e dimostra l’espressione
del momento angolare di un corpo in rotazione attorno ad un asse fisso a rispetto ad un
punto dell’asse nel caso di corpo simmetrico rispetto all’asse di rotazione.
r
Considera una porta che ruota come in figura, qual è indicativamente la direzione di L0 ?
(punti 2)
O
3) Un disco ruota attorno ad un asse verticale; a causa
dell’attrito la sua velocità angolare varia nel tempo secondo la legge
rappresentata in figura.
5
ω (rad/s)
Determina:
a) L’accelerazione angolare del disco
b) L’istante in cui il disco si ferma
c) Quanti giri percorre prima di fermarsi
4
3
2
1
t(s)
1
2
3
4
5
6
7
8
Sapendo che Il disco è omogeneo, ha raggio R=10 cm e massa
M=100 g; quanto vale il momento angolare iniziale calcolato
rispetto ad un punto O dell’asse di rotazione ? Quanto vale il
momento meccanico esercitato dall’attrito proiettato sull’asse
di rotazione ? (punti 2,5)
4) Un’asticella di lunghezza L=1,0 m e massa m=100 g è
a un estremo su una parete ed è libera di ruotare in un
verticale. Inizialmente l’asticella è posta orizzontalmente e
quindi lasciata libera. Trascurando tutti gli attriti
determina la velocità angolare dell’asticella quando:
a) forma un angolo di 45° rispetto alla verticale
b) raggiunge la posizione verticale.
(punti 2)
fissata
piano
viene
(Motiva brevemente tutti i passaggi)
9
Nome…………………………………Cognome…………………….
classe 3DS
FOGLINO DI FISICA: gravitazione
P
Due masse identiche M1=M2= 3 ⋅ 10 kg si trovano a distanza D= 2 ⋅ 10 m, sull’asse
del segmento congiungente M1 a M2 è posta nel punto P in figura una massa m=13
108 m
kg. Determina:
a) Il campo gravitazionale generato da M1 e M2 in P
b) La forza agente su m
c) La velocità minima che bisogna imprimere ad m affinché riesca definitivamente a sfuggire all’attrazione
gravitazionale delle due masse M1 e M2.
22
8
Nome…………………………………Cognome…………………….
classe 3CS
FOGLINO DI FISICA: gravitazione
Due masse M1= 3 ⋅ 10 22 kg e M2= 12 ⋅ 10 22 si trovano a distanza D= 2 ⋅ 10 8 m; sulla congiungente M1 a M2 è posta a
D
una massa m= 5 ⋅ 1012 kg come mostrato in figura. Determina:
distanza d =
2
La forza agente su m nella posizione indicata in figura
Gli eventuali punti sulla retta congiungete le due masse in cui è nullo il campo gravitazionale da esse
prodotto.
La minima velocità da imprimere ad m affinché si allontani indefinitamente dalle due masse M1 e M2.
D
d
Nome…………………………………Cognome…………………….
classe 3DS
FOGLINO DI FISICA: termodinamica
1) Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false e giustifica la
risposta:
a) Fissata la temperatura la velocità quadratica media delle molecole di
un gas perfetto è inversamente proporzionale alla massa molare
b) Se un sistema non scambia calore allora non varia la propria
temperatura
c) In un ciclo termodinamico il calore complessivamente scambiato è
nullo.
d) Nel ciclo termodinamico rappresentato in figura il lavoro complessivo
è di 60 J
e) Fisate le temperature delle isoterme, in un ciclo di Carnot il
rendimento è direttamente proporzionale all’area individuata dal ciclo
nel piano P-V
P(atm)
2,5
1
Q2=
V(l)
T2 (500 K)
30 J
2) Data il ciclo di Carnot in figura, specifica i valori delle seguenti grandezze:
Q1=
60
20
r=
T1 (300 K)
10
Nome……………………………Cognome…………………………17 Maggio 2013 classe 3CS
FOGLINO DI FISICA: termodinamica
p
1) Rappresenta nel piano p-V un ciclo termodinamico costituito da
un’espansione isoterma, una compressione adiabatica e un’isobara.
V
2) Considera il ciclo termodinamico rappresento. Completa la tabella
con i valori delle variabili di stato e per ciascuna trasformazione determina Q, L e
Di tutte le grandezze determinate specifica l’unità di misura.
U.
Gas utilizzato: 1 mole di O2
p(atm)
A
2
p
adiabatica
V
T
A
1
C
B
B
C
20
Q
L
V(l)
U
AB
BC
CA
Nome ……………………..Cognome……………………….. classe 3DS
18 Maggio 2016
VERIFICA di FISICA: termodinamica
1) Dai la definizione di velocità quadratica media e ricavane l’espressione a partire dall’equazione di Clausius.
Rappresenta la velocità quadratica media in funzione delle temperatura.
Considera elio ed ossigeno ad una temperatura T fissata, calcola, se è possibile, il rapporto tra le velocità
vqm ( He)
E c ( He)
e tra le energie medie
, motivando tutti i passaggi. (punti:1,5 )
quadratiche medie
vqm (O2 )
Ec (O2 )
11
2) Fornisci le definizioni di calore specifico e calore molare, specificando da quali fattori dipendono. Nel caso di
un gas ideale indica i possibili valori del calore molare e forniscine un’esauriente spiegazione. Determina il
calore specifico a volume costante e a pressione costante di O2 (massa molare.=32 g/mol). (punti:1,5 )
3) Dai la definizione di trasformazione adiabatica. Illustra quali sono le equazioni di un’adiabatica reversibile per
un gas perfetto Fornisci un’esauriente spiegazione del perché durante un’espansione adiabatica reversibile la
temperatura del gas diminuisce. Cosa si può dire circa la variazione di temperatura del gas in un’adiabatica
irreversibile ? (punti:1,5 )
4) Spiega come si determina il lavoro compiuto da un gas ideale, durante una generica trasformazione
termodinamica reversibile. Perché la stessa relazione non può essere utilizzato per una trasformazione
irreversibile ?
Se un gas in uno dato stato termodinamico triplica il suo volume, in quale delle seguenti trasformazioni
reversibili compirà maggior lavoro e perché ? A) isoterma B) isobara C) adiabatica. Per rispondere è
necessario specificare di che tipo di gas si tratta ? (punti:1,5 )
5) Una mole di gas ideale biatomico alla pressione atmosferica compie un ciclo reversibile costituito da
un’espansione adiabatica da TA=600 K a TB=300 K, una compressione isoterma ed una trasformazione
isocora. Rappresentare il ciclo nel piano P-V. Determinare in ogni trasformazione lavoro, variazione di
energia interna e calore scambiato. (punti:1,5 )
Nome…………………………..Cognome………………………….. classe 3DS
25 Maggio 2016
FOGLINO DI FISICA: termodinamica
1) Rappresenta nel piano P-V il seguente ciclo reversibili e indica, per ciascuna trasformazione il segno di Q, L e
U:
p
trasformazione
Q
L
U
Riscaldamento
isocoro
adiabatica
Isoterma
V
2) Determina il rendimento della macchina termica rappresenta che utilizza He come fluido termodinamico.
Come cambierebbe se si utilizzasse O2 ?
p(atm)
2
A
B
isoterma
isoterma
1
D
15
30
C
60
V(l)
12
Nome…………………………..Cognome………………………….. classe 3CS
28 Maggio 2016
FOGLINO DI FISICA: termodinamica
1) Rappresenta nel piano P-V il seguente ciclo reversibile e indica, per ciascuna trasformazione il segno di Q,
L e U. Si tratta di una macchina termica ?
p
trasformazione
Q
L
U
Riscaldamento isocoro
isoterma
adiabatica
2) Data la
macchina termica in figura, specifica i valori delle seguenti grandezze:
Q1=
Q2=
r=
Q’1=
V
T2 (500 K)
10 J
Q’2=
p(atm)
2
A
B
70 J
isoterma
T1 (300 K)
isoterma
1
15
3) Determina il rendimento della
macchina termica rappresentata che utilizza O2 come fluido
termodinamico.
C
D
30
60
V(l)
Nome…………………………..Cognome………………………….. classe 3CS
30 Maggio 2016
FOGLINO DI FISICA: termodinamica
1) Rappresenta nel piano P-V il seguente ciclo reversibile e indica, per ciascuna trasformazione il segno di Q,
L e U. Si tratta di una macchina termica ?
p
trasformazione
Q
L
U
Espansione isoterma
isobara
adiabatica
V
2) Data il ciclo di Carnot in figura, specifica i valori delle seguenti
grandezze:
Q2=
r=
Q1=
Q’1=
T2 (500 K)
30 J
Q’2=
T1 (300 K)
13
3) Determina il rendimento della macchina termica
rappresentata che utilizza He come fluido termodinamico.
P(atm)
2,5
1
20
60
V(l)
Nome…………………………………Cognome……………………. Maggio classe 3DS
FOGLINO DI FISICA: termodinamica
1) Scrivi la relazione di Clausius e traccia il grafico della pressione in funzione del numero di molecole, fissate
tutte le altre grandezze.
Come cambia il grafico raddoppiando la velocità quadratica media ?
2) Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false e giustifica la risposta
a) la velocità quadratica dell’ idrogeno è direttamente proporzionale alla temperatura
b) a parità di temperatura l’energia cinetica media dell’Elio è minore di quella dell’Idrogeno
3) Un gas perfetto compie in successione le seguenti trasformazioni reversibili:
Espansione isobara che ne triplica il volume + Compressione isoterma che dimezza il volume +
Riscaldamento isocoro che ne raddoppia la temperatura.
Rappresenta le trasformazioni in un piano P-V e in un piano V-T e calcola il rapporto tra temperatura finale e
temperatura iniziale.
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