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Corso di Laurea In Ingegneria Industriale - Appello Scritto di Fisica I dell’ 11
Giugno 2014
Esercizio 1
Un pendolo semplice è costituito da una massa m = 0.2kg e da un filo ideale di lunghezza
l = 0.5m. Se la massa viene abbandonata con velocità nulla da un angolo α = 30◦ rispetto alla
verticale e nel suo moto incontra un piccolo piolo P posto ad una distanza d = 0.3m dal centro
di rotazione O e spostato di un angolo β = 10◦ rispetto alla verticale (come mostrato in Figura),
calcolare: a) la velocità della massa e la tensione del filo subito prima che il filo tocchi il piolo. b)
Nell’ipotesi che la velocità della massa rimanga invariata (subito prima e subito dopo aver toccato
il piolo), calcolare la tensione subito dopo che il filo ha toccato il piolo.
Esercizio 2
Due corpi di uguale massa m = 3kg, poggiati su un piano inclinato di angolo θ = 30◦ , hanno
coefficiente di attrito dinamico con il piano inclinato pari a µ1 = 0.5 e µ2 = 0.2 e sono posti ad
una distanza pari a d = 2m (il corpo 2 si trova ad un’altezza maggiore del corpo 1 lungo il piano
inclinato, come mostrato in figura). I corpi sono inizialmente fermi e vengono liberati nello stesso
istante. a) Calcolare dopo quanto tempo si urtano e, nel caso di urto completamente anelastico,
calcolare la velocità del sistema subito dopo l’urto. b) Calcolare l’accelerazione del sistema dopo
l’urto e la forza che il corpo 1 esercita sul corpo 2.
Esercizio 3
Una mole di gas monoatomico è contenuta all’interno di un contenitore chiuso nella parte superiore ma aperto nella parte inferiore. Il contenitore ha pareti isolanti ed è inizialmente posizionato
con la parte inferiore a contatto con la superficie di una serbatoio. Il contenitore viene velocemente
portato ad una profondità h = 10m senza che ci sia apprezzabile scambio di calore con l’acqua
del serbatoio stesso. Inizialmente il gas si trova alla pressione atmosferica P0 = 105 P a e alla temperatura T0 = 300K. Calcolare a) il volume inizialmente occupato dal gas; b) la pressione P1 , il
volume V1 e la temperatura T1 appena raggiunta la profondità h e il lavoro svolto dal gas durante
l’immersione. Dopo un certo intervallo temporale, il gas si porta all’equilibrio con la temperatura
T2 = 290K dell’acqua del serbatoio. c) Calcolare il volume finale del gas, la quantità di calore
scambiata e il lavoro compiuto in quest’ultimo processo.
