1. Un cilindro pieno omogeneo di massa m c e raggio R è in quiete

FISICA (ca) parte B Appello 24- 06 -2011: tempo 1.30 ora
COGNOME/ NOME______________________________MATRICOLA__________________
1. Un cilindro pieno omogeneo di massa mc e raggio R è in quiete su una lastra di massa
m che a sua volta appoggia su un piano liscio orizzontale. Se alla lastra viene applicata
una forza F, essa accelera e il cilindro rotola senza strisciare. Determinare
l’accelerazione angolare del cilindro. Esso ruota in senso orario o antiorario? Qual è
l’accelerazione lineare del cilindro rispetto al piano? Qual è l’accelerazione lineare del
centro di massa del cilindro rispetto alla lastra? (7 punti)
2. Una sbarra sottile uniforme di lunghezza L= 1 m e massa ms = 0.2 Kg e una pallina
di mastice di massa m = ms appoggiano su un piano orizzontale liscio. La pallina è in
moto verso destra con velocità v = 2 m/s , essa colpisce la sbarra e vi resta attacata
ad una distanza d = L/4 dal centro. Determinare la velocità del centro di massa e la
velocità angolare del sistema dopo l’urto. (7 punti)
Figura 1
Figura 2
3. Determinare la reazione della cerniera del sistema in figura 2 . La disposizione
dell’asta e della fune è a triangolo rettangolo isoscele. La sbarra ha massa
trascurabile, mentre la cassa appesa pesa 60N (6)
4.
Un pezzo di ghiaccio di masa 200 g a 0°C è posto in 500 g di acqua a 20 °C. Questo sistema si
trova in un recipiente di capacità termica trascurabile e isolato dall’ambiente esterno. Qual è la
temperatura finale del sistema e quanto ghiaccio si fonde?
(Lfus. =333KJ/Kg, Levap. = 2260 KJ/Kg, calore specifico =4186 J/Kg K (6 punti)
5.
Una macchina termica, che compie lavoro per gonfiare un pallone a pressione atmosferica,
assorbe una quantità di calore di 4.00 KJ da una sorgente a temperatura di 120 °C. Il volume del
pallone aumenta di 4.0 litri. La macchina cede calore ad una sorgente a temperatura Tf <120 °C.
Se il rendimento della macchina termica vale il 50 % del rendimento di una macchina di Carnot
che opera tra le stesse sorgenti, determinare la temperatura Tf. (6)
6.
Il diagramma P-V, riportato in figura 3, rappresenta 3.00 moli di un gas perfetto monoatomico.
Il gas si trova inizialmente nello stato A. I percorsi AD e BC rappresentano trasformazioni
isoterme Se il sistema viene portato nello stato C lungo il percorso AEC, determinare la
temperatura iniziale e finale del gas e il calore assorbito dal gas. (7 punti)
Figura 3