17-4-2012 - Dipartimento di Fisica e Astronomia and

Università degli Studi di Catania Facoltà di Scienze
orso di Laurea in Informatica – Primo Livello
Fisica (9CFU) – Compito d’esame del 17/4/2012
cognome
nome
matricola
1) Un corpo di massa M viene lanciato su di un piano inclinato scabro dal basso verso l’alto, con
velocità iniziale vo = 7.0 m/s parallela al piano. Il piano ha un angolo di inclinazione θ = 45°. Il
coefficiente di attrito dinamico fra corpo e piano è μd = 0.25. Calcolare la quota massima raggiunta
dal corpo ed il minimo coefficiente di attrito statico necessario affinché esso, raggiunta la quota
massima, non ridiscenda verso il basso.
2) Un anello sottile di raggio R = 25 cm e massa M = 1.0 kg è dotato di quattro razze di massa
trascurabile è può ruotare liberamente attorno ad un asse ad esso perpendicolare e passante per il
centro. Su una delle razze, ad una distanza R/2 dall’asse , è posta una massa puntiforme m = 0.4 kg.
Determinare: a) la distanza dall’asse del centro di massa del sistema, b) il momento di inerzia del
sistema rispetto all’asse (ICManello = MR2), c) l’energia cinetica del sistema se ruota con velocità
angolare = 3 rad/s.
3) Una carica Q = 5.0 nC è depositata sulla superficie di una sfera di raggio R = 25.0 cm. Un
protone viene lanciato verso la sfera da una distanza d1 = 130 cm dalla superficie della sfera e la sua
direzione di moto è quella di una retta passante per il centro della sfera. Il protone viene riflesso
all’indietro ad una distanza d2 = 5.0 cm dalla superficie sferica. Calcolare la velocità iniziale del
protone e quale dovrebbe essere la carica presente sulla sfera affinchè il protone possa raggiungerne
la superficie.
4) Un solenoide è costituito da N = 103 spire di area A = 2.0 x 10-3 m2 ed è immerso in un campo
magnetico uniforme e parallelo al suo asse. A partire dall’istante t = 0 il campo magnetico
diminuisce secondo la legge B(t) = Bo – k t2 e si annulla dopo un tempo t1 = 30.0 ms. La f.e.m.
indotta è ε = 2.5 V al tempo t = 5.0 ms . Calcolare il valore di Bo e di k.
N.B. Il tempo a disposizione è 2h ed è consentito solo l'uso di un formulario e di una
calcolatrice.