Prova Scritta Completa-Fisica Corsi di Laurea in: Scienze Farmaceutiche Applicate, Tossicologia dell’Ambiente e degli Alimenti Luglio 2015 Quesito 1 Due forze perpendicolari hanno modulo rispettivamente Calcola il modulo della forza necessaria a equilibrare le due forze. 5.2 N e 6.3 N. a) 3.1 N. b) 0.9 N. c) 8.2 N. (x) d) I dati non sono sufficienti per rispondere. e) 12 N. Quesito 2 Calcola la spinta di Archimede ricevuta da un oggetto di ferro di 1 kg in acqua dolce e in acqua di mare. (I valori di densità del ferro, dell'acqua dolce e dell'acqua di mare sono rispettivamente 7880 kg/m3, 1000 kg/m3 e 1030 kg/m3) a) 11.1 N; 11.1 N. b) 9.80 N; 9.80 N. c) 8.53 N; 8.48 N. d) 1.27 N; 1.31 N. (x) Quesito 3 Due treni viaggiano in direzioni opposte ed emettono entrambi contemporaneamente un fischio. Cosa percepisce un passeggero che si trova seduto su uno dei due treni? a) il fischio del treno su cui si trova il passeggero è percepito alla stessa frequenza di emissione, l'altro è percepito come più acuto. (x) b) il fischio del treno su cui si trova il passeggero è percepito alla stessa frequenza di emissione, l'altro è percepito come più grave. c) entrambi i fischi sono percepiti alla stessa frequenza a cui sono emessi. d) entrambi i fischi sono più acuti rispetto a quelli emessi dai due treni. Quesito 4 Calcola l'angolo di riflessione totale per un raggio di luce che attraversa una lastra di plexiglass immersa in aria (n=1.48) a) in questo caso non si può avere riflessione totale. b) 28.6°. c) 42.5°. (x) d) 0.66°. 1 Quesito 5 Un oggetto è posto di fronte a uno specchio concavo di distanza focale 12 cm. L'ingrandimento lineare è 1.5. Calcola la distanza tra l'oggetto e il vertice dello specchio. a) 20 cm. (x) b) 4 cm. c) i dati non sono sufficienti per rispondere. d) 30 cm. Quesito 6 Un arbitro si trova al centro di un palazzetto dello sport a sezione quadrata ed emette un fischio; il suono rimbalza sulle pareti e l'arbitro sente un unico eco dopo 0.6 s. Calcola la larghezza del palazzetto. a) 51 m. b) 103 m. c) 206 m. d) 412 m. (x) Quesito 7 Tra le frasi seguenti indica quelle esatte. a) Indipendentemente dalla frequenza, tutte le onde elettromagnetiche si propagano nel vuoto alla velocità della luce. (x) b) L’effetto Doppler non si verifica per le onde elettromagnetiche. c) Lo spettro elettromagnetico classifica le onde in base al fenomeno fisico che le produce. d) All'aumentare della frequenza, aumenta la capacità dell'onda di penetrare nella materia. (x) e) I raggi X possiedono frequenza più piccola delle onde radio. Quesito 8 Osserva la figura, poi indica per ciascuna delle seguenti affermazioni se è vera o falsa. 1) La componente del peso parallela al piano diminuisce all'aumentare della sua inclinazione.. a) Vero. b) Falso. (x) 2) Se il tavolo fosse orizzontale, la componente parallela al piano del peso sarebbe nulla. a) Vero. (x) b) Falso. 2 3) La componente del peso perpendicolare al piano sollecita il vincolo e determina la sua forza vincolare. a) Vero. (x) b) Falso. 4) All'aumentare dell'inclinazione del tavolo, la forza vincolare che esso sviluppa aumenta. a) Vero. b) Falso. (x) Quesito 9 Quale tra le seguenti affermazioni è sbagliata? a) La costante di elasticità di una molla, espressa in N/m, indica quanti newton sono necessari per allungarla di un metro. b) Una molla si allunga di 1 cm quando le viene appeso un oggetto di massa 102 g. Pertanto puoi affermare che la sua costante elastica vale 1 N/m. (x) c) Una molla ha k=300 N/m, un'altra ha k=4 N/cm. La seconda molla è più rigida. d) Vuoi rendere più sensibile un dinamometro. Allora sostituisci la sua molla con una che abbia k minore. e) Ad una maggiore rigidità corrisponde un maggior valore di k. Quesito 10 Quali delle frasi seguenti sono corrette? a) Una forza costante applicata a un corpo ne determina il moto con velocità costante. b) Se applichiamo una forza costante a un corpo, questo si muove di moto uniformemente accelerato. (x) c) Se due corpi si muovono con la stessa accelerazione, allora su di essi agisce sicuramente la stessa forza. d) Se si applica la stessa forza a corpi diversi, le conseguenti accelerazioni sono inversamente proporzionali alle masse dei corpi. (x) e) L'accelerazione prodotta su un corpo è inversamente proporzionale alla forza a esso applicata. Quesito 11 Tra le seguenti frasi, indica l'unica sbagliata. a) La forza di attrito statico ha modulo maggiore di quella di attrito dinamico. b) Le forze di attrito possono essere minimizzate rendendo lisce il più possibile le superfici a contatto. c) Ogni materiale è caratterizzato da due coefficienti di attrito, quello statico e quello dinamico. (x) d) Le forze di attrito dipendono anche dalla forza che preme le due superfici una sull'altra (per un oggetto poggiato su un piano orizzontale, questa forza è il peso dell'oggetto). e) Una bilia lanciata lungo una pista orizzontale viene rallentata dalle forze di attrito fino a fermarsi. Quesito 12 3 Un sasso di massa 1 kg sta in bilico sull'orlo di un dirupo, quando un colpo di vento lo fa cadere giù. Il dirupo è profondo 10 m. Considera il sasso in moto di caduta libera. Tra le frasi seguenti, indica quelle corrette (nei calcoli puoi approssimare l'accelerazione di gravità g a 10 m/s2). a) Il masso tocca terra con l'energia cinetica di circa 100 J. (x) b) Se il sasso fosse caduto da 20 m di altezza, la sua velocità finale sarebbe stata il doppio ma la sua energia totale sarebbe stata la stessa, perché la sua massa rimane uguale. c) A 4 m dal fondo del dirupo , l'energia cinetica del sasso è circa 60 J. (x) d) Quando il sasso si trova all'altezza di circa 6 m dal fondo raggiunge la velocità di 10 m/s. Quesito 13 A un corpo è applicata una forza di 32 N; di quanto è variata la sua quantità di moto dopo 7 s? a) 32 kg · m/s. b) 16 kg · m/s. c) 224 kg · m/s. (x) d) 48 kg · m/s. Quesito 14 Osserva la figura e scegli le affermazioni corrette. a) Il lavoro compiuto dalla forza è negativo, perché forza e spostamento hanno verso opposto. (x) b) La figura mostra un esempio in cui la forza F non ha la stessa direzione dello spostamento. c) Per calcolare il lavoro di F dobbiamo determinare la sua componente orizzontale. d) Il lavoro compiuto dalla forza è positivo, perché forza e spostamento hanno la stessa direzione. e) La figura mostra un esempio di lavoro resistente. (x) Quesito 15 Dal secondo piano di un edificio di città, all'altezza di 7 m, Alex lancia verso l'esterno una pallina da tennis. Manuel abita di fronte in una casa distante 9 m, al primo piano all'altezza di 4 m. Se la velocità che Alex imprime alla palla è in direzione orizzontale, che modulo deve avere perché la traiettoria si concluda esattamente sul davanzale della finestra di Manuel? Trascura la resistenza dell'aria. a) 3 m/s. 4 b) 11.5 m/s. (x) c) 30 m/s. d) 12 cm/s. Quesito 16 Una sfera omogenea ha un raggio di 0.50 m e una massa di 65 kg. Una seconda sfera omogenea ha un raggio di 0.80 m e una massa di 87 kg. Le superfici esterne delle due sfere distano 1.2 m, misurati sulla retta che congiunge i due centri. Quanto vale il modulo della forza gravitazionale che ciascuna sfera esercita sull'altra? a) 2.6 x 10-7 N. (x) b) 9.3 x 10-10 N. c) 6 x 10-8 N. e) 6.9 x 10-10 N. f) 1.5 x 10-7 N. Quesito 17 Tre diverse forze sono applicate, come indica il disegno, a un solido cilindrico di massa 12 kg. Il modulo delle tre forze vale F1= 15 N, F2= 24 N ed F3= 18 N. Le distanze radiali di applicazione delle forze F2 ed F3 sono, rispettivamente, R2=0.22 m, R3=0.10 m. Le forze F2 e F3 sono perpendicolari alle linee radiali. Il momento d'inerzia del cilindro è ½ M R22. Trova l'accelerazione angolare del cilindro intorno al suo asse di rotazione (il verso positivo corrispondente a una spinta in senso antiorario è quello uscente dallo schermo). Scrivi il risultato con il segno corretto. a) -34 rad/s2. b) -12 rad/s2. c) 0. d) 12 rad/s2. (x) e) 8 rad/s2. Quesito 18 Un'auto viaggia a 100 km/h. Calcola con che frequenza girano le ruote sapendo che hanno raggio pari a 25 cm. 5 a) 0.63 Hz. b) 18 Hz. (x) c) 64 Hz. d) 4.4 Hz. Quesito 19 Un'auto di Formula 1 può fermarsi per il pit stop in 4 s partendo dalla velocità di 100 km/h. Qual è la minima lunghezza della corsia di decelerazione prima di arrivare ai box? a) I dati non sono sufficienti per rispondere. b) 200 m. c) 56 m. (x) d) 170 m. Quesito 20 Un contenitore a pareti rigide contiene un gas rarefatto alla temperatura di 0 °C e alla pressione di 80 kPa. Successivamente la pressione viene portata a 60 kPa. La temperatura finale del gas sarà: a) –68 °C. b) –0.5 °C. c) 68 °C. (x) d) 10 °C. Quesito 21 Per ogni frase scegli l'opzione corretta 1) L'evaporazione dell’acqua può avvenire a temperature inferiori a 100 °C. a) Vero. (x) b) Falso. 2) L'ebollizione coinvolge tutta la massa del liquido, mentre l'evaporazione solo la superficie. a) Vero. (x) b) Falso. 3) A pressioni inferiori a 101 kPa la temperatura di ebollizione dell'acqua è inferiore a 100 °C. a) Vero. (x) b) Falso. 4) Un liquido comincia a bollire quando la pressione di vapore saturo è uguale alla pressione esterna. a) Vero. (x) b) Falso. Quesito 22 Un palloncino si sgonfia, passando da un volume di 4⋅10-3 m3 a un volume di 2⋅10-3 m3. Considerando che la pressione all'interno del palloncino è 101 kPa, il lavoro compiuto dal palloncino è pari a: 6 a) –202 J. (x) b) 202 J. c) –2.02 J. d) 202 kJ. Quesito 23 Una mole di un gas perfetto si trova alla temperatura di 293 K. La sua energia U interna è pari a a) U=3650 kJ. b) U=0 J. c) U=3.65 kJ. (x) d) U=2430 J. e) -6x104 J. Quesito 24 Una macchina termica produce 150 J a ciclo, assorbendo 600 J di calore. Il calore Qf disperso nell'ambiente e il rendimento η della macchina sono rispettivamente: a) Qf=–450 J; η=25%. (x) b) Qf=450 J; η=25%. c) Qf=–450 J; η=33%. d) Qf=450 J; η=33%. e) Qf=0; η=133%. Quesito 25 La variazione di entropia di 250 g di acqua quando viene riscaldata lentamente da 20 °C a 80 °C è (calore specifico acqua=4186 J/kgK) a) 195 J/K. (x) b) 0. c) 195 kJ/K. d) I dati non sono sufficienti a determinare la risposta. e) -10.2 kJ/K. Quesito 26 La forza di Coulomb fra due cariche negative poste nel vuoto vale F0. Quanto vale la forza di Coulomb F1 se una delle due cariche quadruplica e vengono poste in acqua (εr = 80)? a) F1=F0. b) F1=F0/10. c) F1=0.05F0. (x) d) F1=F0/100. 7 Quesito 27 Il flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa (2 risposte) a) è nullo qualunque sia la superficie. b) è inversamente proporzionale alla carica in essa contenuta. c) è direttamente proporzionale alla carica in essa contenuta. (x) d) è nullo se la superficie non contiene cariche. (x) Quesito 28 Una lampadina da 40 W per fari di automobili funziona con la batteria da 12 V. Una seconda lampadina da 40 W per la luce da tavolo funziona con la tensione casalinga di 220 V. Allora la corrente assorbita dalla lampadina per fari è maggiore di quella assorbita dalla lampadina per la luce da tavolo. a) Vero. (x) b) Falso. Quesito 29 Un lungo filo percorso da corrente, nel vuoto, genera un campo magnetico. A 10 m dal filo, si misura un'intensità del campo magnetico uguale a B0. L'intensità del campo magnetico a 100 m dal filo vale a) dieci volte B0. b) cento volte B0. c) un decimo di B0. (x) d) un centesimo di B0. Quesito 30 Un circuito è immerso in un campo magnetico. Il flusso del campo magnetico varia da 4.2 x 10 -2 Wb a 6.4 x 10-2 Wb in 15 s. Nel circuito circola una corrente di 12 mA. Calcola la resistenza complessiva del circuito. a) 0.12 Ω. (x) b) 4 Ω. c) 0.014 Ω. d) i dati non sono sufficienti per rispondere. e) 1.2 x 10-4 Ω. 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. 8