Università degli Studi di Udine – CdL in Ingegneria Elettronica A.A.

Università degli Studi di Udine – CdL in Ingegneria Elettronica A.A. 2012-13
Prova di Fisica Generale 2 – 6.02.2013
Esercizio n.1
Un disco conduttore di raggio a = 20 cm e momento d’inerzia trascurabile è vincolato a
ruotare attorno al proprio asse orizzontale. La zona del disco nell’intorno del raggio OP è
immersa in un campo magnetico B = 0.75 T perpendicolare al disco stesso. Al bordo del
disco, tramite un filo sottile, è collegata una massa m = 0.2 kg. Il circuito è collegato a un
generatore di forza elettromotrice Vo = 10 V e la resistenza complessiva del circuito è
R = 0.3 Ω. In condizioni di regime il disco ruota con velocità angolare ωr costante
sollevando la massa. Calcolare:
a) la corrente di regime ir che percorre il circuito;
b) la velocità angolare ωr.
Vo
O
x
xB
x
P
R
m
Soluzione:
ir Ba 2
2mg
a) a regime: τ = 0 → amg =
→ ir =
= 26.16A
2
Ba
Bω a 2
b) Vo − εi = Rir , εi =
→ ω = 143.5rad / s
2
tot
o
Esercizio n.2
Due sorgenti radio sincrone, ciascuna di potenza P = 5 W e distanti d = 200 m, emettono
onde sferiche di lunghezza d’onda λ. Una radio su un’automobile che si sposta in
direzione y alla distanza L = 2000 m riceve i segnali. Quando si trova in P in
corrispondenza di y = 400 m rivela il secondo massimo d’intensità. Calcolare:
a) la lunghezza d’onda e la frequenza ν delle onde emesse dalle sorgenti;
b) l’intensità del segnale rilevato.
(si consideri l’approssimazione L >> d, il disegno non è in scala)
P
y
d
L
Soluzione:
y
→ λ = 19.61m, ν = c / λ = 15.3MHz
L
b) nell’approssimazione L >> d, in P la potenza dovuta a ciascuna sorgente è:
P
I1 = I 2 =
;
4π ( L2 + y 2 )
a) dsenθ = 2 λ,
tan θ =
essendo P un punto di massima interferenza: I P = 4I1 = 3.83⋅10 −7 W/m 2
Domanda 1
Si scriva la funzione d’onda più generale per il campo elettrico di un’onda armonica
piana che si propaga nel vuoto lungo l’asse x, e si dimostri che il campo elettrico è in
fase e ortogonale al campo magnetico.
Domanda 2
Si ricavi l’equazione dello specchio sferico.