Teoria: ________ Esercizi: _______ Quesiti: ________ Studente ____________________________________ Matricola ____________________________________ Anno di corso ________________________________ Esame Corso di Fisica – 18/04/2016 Corso di Laurea in Scienze Geologiche Griglia quesiti risposta multipla 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a b c d Domande a Risposta Aperta (5 punti per domanda) 1. Descrivere la legge di Faraday-Neumann e la legge di Lenz, definendo propriamente anche il concetto di flusso del campo magnetico concatenato ad una superficie. 2. Si enunci e si dimostri il teorema di Bernoulli. Indicare sotto quali condizioni è applicabile. Spiegare invece cosa succede ad un fluido viscoso, a parità di ogni altra condizione (sezione del condotto, dislivello tra le sezioni, portata). 3. Un disco avente massa m e raggio r viene lasciato cadere dalla cima di un piano inclinato. Spiegare come avviene il moto per rotolamento o per strisciamento (moto con e moto senza attrito). Indicare, giustificando la risposta, se le velocità di arrivo alla base del piano sono uguali o diverse nei due casi (rotolamento o strisciamento). Se avessimo un anello della stessa massa e con lo stesso raggio del disco precedente, indicare, giustificando la risposta, se i tempi di arrivo alla base del piano inclinato sono uguali o diversi per i due corpi. Problemi (5 punti per ogni problema risolto completamente e correttamente) ESERCIZIO 1 Il rotore di una centrifuga ha una velocità angolare iniziale di modulo di 430 rad/s. Dopo 8,2 s di accelerazione angolare costante, il modulo della sua velocità angolare è aumentato a 550 rad/s. Indica qual è stata, durante questo intervallo di tempo: a) L’accelerazione angolare del rotore b) L’angolo del quale esso è girato ESERCIZIO 2 Il potenziale elettrico a una distanza r da una carica puntiforme q è 155 V, mentre il modulo del campo elettrico è 2240 N/C. Trova il valore di q e di r. ESERCIZIO 3 Due oggetti di ugual massa e velocità iniziale di modulo v rimangono attaccati dopo un urto completamente anelastico. Dopo l’urto, i due oggetti si muovono insieme con una velocità di modulo v/3. Qual era l’angolo tra le direzioni degli spostamenti dei due corpi prima dell’urto? Domande a Risposta Multipla (0.5 punto per ogni risposta corretta - 0.25 punti di penalizzazione per ogni risposta sbagliata – vi è una sola risposta corretta per domanda) 1 Un punto che si muove di moto circolare uniforme è soggetto ad una accelerazione centripeta. Tale accelerazione: a) È un vettore costante in modulo, direzione e verso b) È un vettore diretto in ogni istante come raggio della circonferenza e orientato verso il centro della circonferenza c) È un vettore in ogni punto tangente alla circonferenza d) È un vettore diretto in ogni istante come raggio della circonferenza e orientato verso l’esterno della circonferenza 2 Un volume pari a 1 dm3 di polistirolo espanso ha una massa pari a 50 g. Quanto vale la sua densità? a) b) c) d) 3 Versi 550 g di acqua a 75°C in un contenitore di alluminio di 855 g che si trova a una temperatura iniziale di 10°C. Il calore specifico dell’alluminio è 900 J/(kg∙K). Quanto calore passa dall’acqua all’alluminio, se supponi che non venga scambiato calore con l’ambiente circostante? (calore specifico dell’acqua=4186J/(kg∙K)) a) b) c) d) 4 1,5∙10-3 m 2,2∙10-3 m 3,8∙10-4 m 3,9∙10-3 m Un corpo di massa m viene sollevato ad un’altezza h rispetto s terra. Viene quindi lasciato cadere sotto l’effetto della gravità. Quale delle seguenti affermazioni è vera? (trascura la resistenza dell’aria) a) b) c) d) 6 35 kJ 36 kJ 37 kJ 38 kJ Un elettrone, che si muove perpendicolarmente a un campo magnetico di 2,2∙10-2 T, percorre una circonferenza di un certo raggio. Calcola il raggio della circonferenza se il modulo della velocità dell’elettrone è di 1,5∙107 m/s. (carica elettrone e=−1,602 ×10−19C; massa elettrone m=9,109×10-31 Kg) a) b) c) d) 5 50 kg/m3 21 kg/m3 100 kg/m3 0,5 kg/m3 L’energia totale del corpo diminuisce L’energia cinetica del corpo diminuisce L’energia totale del corpo aumenta L’energia potenziale del corpo diminuisce e l’energia cinetica aumenta Una pattinatrice esegue una figura nella quale inizialmente gira su se stessa con le braccia allungate lateralmente, poi porta le braccia vicine al corpo e il suo momento d’inerzia dimezza. Di quale fattore varia la sua velocità angolare? a) b) c) d) 2 4 √2 1/2 7 La massa di plutone è 1,29∙1022 kg e il suo raggio è 1137 km. G= 6,67∙10-11 N∙m2/kg2. Calcola qual è il valore di g sulla superficie di Plutone. a) b) c) d) 8 Un semplice circuito ha una resistenza di 20 Ω. Se in questo circuito è mantenuta una corrente di 2,0 A, quanta energia viene dissipata dal circuito in 4 s? a) b) c) d) 9 200 J 3,2 J 32 J 320 J Un filo percorso da una corrente di 2 A forma un angolo di 60° con il campo magnetico di 0,2 T nel quale è immerso. Se la lunghezza del filo è di 0,6 m, calcola qual è l’intensità della forza magnetica che agisce su di esso. a) b) c) d) 10 0,651 m/s2 9,81 m/s2 3,72 m/s2 1,4 m/s2 0,4 N 0,2 N 0,6 N 0,8 N Il campo magnetico a una distanza di 2 cm da un filo percorso da corrente è 4 mT. Calcola qul è il campo magnetico a una distanza di 1 cm dal filo. a) b) c) d) 2 mT 4 mT 6 mT 8 mT