Prova Scritta Completa-Fisica Corsi di Laurea in: Scienze Farmaceutiche Applicate, Tossicologia dell’Ambiente e degli Alimenti Marzo 2015 Quesito 1 A che distanza dalla Terra deve orbitare un satellite artificiale per compiere esattamente due orbite complete in 24 ore? a) 2.66 x 107 m. b) I dati non sono sufficienti a determinare la risposta. c) 2.02 x 107 m. (x) d) 4.65 x 107 m. Quesito 2 Un blocchetto di rame (densità=8900 kg/m3) è immerso completamente in alcool etilico (densità= 0.81 · 103 kg/m3); sapendo che la spinta di Archimede è S=15.9 N, quanto pesa il blocchetto? a) 174.7 N. (x) b) 17.47 N. c) 159 N. d) 15.9 N. Quesito 3 Il pistone di comando e la pedana di un elevatore idraulico per auto sono in equilibrio allo stesso livello, come mostra il disegno. La sezione orizzontale del pistone di comando dell'elevatore misura 12 cm2, mentre quella della pedana elevatrice misura 1200 cm2. La forza F1 applicata al pistone di comando ha un modulo di 140 N. Quanto vale il peso P dell'automobile? Trascura il peso del pistonte e della pedana. a) 1400 N. b) 14 N. c) 14000 N. (x) d) 0 N. e) 1.4 N f) 1400000 N. Quesito 4 Con una lente convergente, quando la sorgente si trova molto lontana, cioè oltre il doppio della distanza focale, l'immagine è: a) reale, capovolta, ingrandita. b) reale, capovolta, rimpicciolita. (x) c) virtuale, diritta, ingrandita. d) reale, capovolta, delle stesse dimensioni della sorgente. 1 Quesito 5 Una corda è fissata tra due pareti distanti 1.2 m; se la frequenza dell'onda stazionaria di maggior lunghezza (armonica fondamentale) è 12.5 Hz qual è la velocità di propagazione dell'onda? a) 25 m/s. b) 7.2 m/s. c) 30 m/s. (x) d) 0.08 m/s. Quesito 6 Una lastra di vetro ha indice di rifrazione n=1.67, qual è la velocità della luce nella lastra? a) 1.5×108 m/s. b) 1.8×108 km/s. c) 1.8×1010 cm/s. (x) d) 5×108 m/s. e) 0. Quesito 7 Tra le frasi seguenti indica quella esatta. a) Indipendentemente dalla frequenza, tutte le onde elettromagnetiche si propagano nel vuoto alla velocità della luce. (x) b) Lo spettro elettromagnetico classifica le onde in base al fenomeno fisico che le produce. c) Le onde elettromagnetiche a bassa frequenza (cioè quelle con frequenza minore di quelle luminose) sono quelle più energetiche. d) Nessuna delle precedenti. Quesito 8 Un corpo ha massa m e viene spinto a velocità costante sopra due superfici 1 e 2 i cui coefficienti di attrito dinamico sono μ1 e μ2 , con μ2=1.2⋅μ1. Qual è la relazione tra le forze di attrito dinamico Fa1 e Fa2 agenti sul corpo nei due casi? a) Fa2= Fa1/1.2. b) Fa1=1.2Fa2. c) Fa2=1.2Fa1. (x) d) Fa2=Fa1. Quesito 9 La divisione del vettore a per lo scalare negativo −2 dà come risultato un vettore con: a) la stessa direzione di a, stesso verso di a, modulo uguale a 2 volte il modulo di a. b) la stessa direzione di a, verso opposto ad a, modulo uguale a (1/2) volte il modulo di a. (x) c) la stessa direzione di a, verso opposto ad a, modulo uguale a 2 volte il modulo di a. 2 Quesito 10 Sullo stesso disco, che si muove di moto circolare uniforme, due punti distinti si trovano sullo stesso raggio; una delle seguenti affermazioni è errata, quale? a) I due punti ruotano con la stessa velocità angolare. b) I due punti ruotano con la stessa velocità tangenziale. (x) c) I due punti ruotano con la stessa frequenza. d) I due punti ruotano con lo stesso periodo. Quesito 11 Il grafico rappresenta il moto di un veicolo durante un viaggio. Quanto spazio è stato percorso dal veicolo in 7 ore? a) 175 km. b) 500 km. c) 225 km. d) 370 km. (x) Quesito 12 Nel grafico velocità-tempo (v/t) di un moto uniformemente accelerato la pendenza della semiretta vale 3.6. Che cosa rappresenta questo numero e qual è l'unità di misura? a) rappresenta l'accelerazione a, costante, del moto. La sua unità di misura è il m/s2. (x) b) rappresenta la velocità, costante, del moto. La sua unità di misura è il m/s. c) rappresenta la velocità al variare del tempo. La sua unità di misura è il m/s. d) rappresenta il tempo, infatti la semiretta è crescente. La sua unità di misura è il secondo. Quesito 13 1) Nel moto parabolico di un proiettile, sia la velocità orizzontale che la velocità verticale diminuiscono nel tempo. a) Vero. b) Falso. (x) 2) Nel tratto in salita della traiettoria del moto parabolico di un proiettile, la velocità verticale diminuisce fino ad annullarsi, mentre nel tratto in discesa la velocità verticale aumenta a) Vero. (x) b) Falso. 3 Quesito 14 Un corpo si sta muovendo sopra una superficie orizzontale che esercita una forza di attrito di modulo Fa. Su di esso è applicata una forza di modulo F nella direzione del moto. Il moto del corpo è: a) rettilineo uniforme, se Fa=F. (x) b) rettilineo uniforme, se Fa<F. c) rettilineo uniforme, se Fa>F. d) uniformemente accelerato, se Fa=F. Quesito 15 Si consideri un punto materiale di massa m, velocità vettoriale v compie uno spazio s mentre è in rotazione attorno ad un’asse a distanza r. Sul punto è applicata la forza F. La quantità di moto p, la sua eventuale variazione p, il momento torcente , il momento angolare L, la sua eventuale variazione L del punto materiale ed il lavoro W compiuto dalla forza possono essere scritti, rispettivamente, come (indicando con · il prodotto scalare e con x il prodotto vettoriale) a) p=mF; p=L/t; = r x F; L= r x p; L=/t; W= F· s. b) p=mv; p=F/t; = r x p; L= r x F; L=p/t; W= F· s. c) p=mv; p=F/t; = r x F; L= r x p; L=/t; W= F· s. (x) d) p=mv; p=F/t; = p x F; L= r x p; L=/t; W= L· s. e) p= F· s; p=F/t; = r x F; L= r x p; L=/t; W= p· s. f) p=mv; p=F/t; = r x F; L= x p; L=/t; W= F· s. Quesito 16 La forza centripeta su un corpo di massa m in moto circolare uniforme è: a) inversamente proporzionale alla velocità. b) nulla, in quanto il moto è uniforme. c) inversamente proporzionale al raggio r della traiettoria. (x) e) diretta verso l'esterno della traiettoria. Quesito 17 Una molla viene allungata di un tratto x=2 cm e la forza elastica effettua un lavoro L=40 J. Se viene allungata di un tratto 2x=4 cm, quanto vale il lavoro? a) 80 J. b) 140 J. c) 160 J. (x) d) 100 J. Quesito 18 Un corpo ha velocità iniziale di modulo vi. Dal teorema dell'energia cinetica: 4 1) Se su di esso agisce una forza che esegue un lavoro positivo, si deduce che il modulo vf della velocità finale del corpo è più piccolo del modulo vi a) Vero. b) Falso. (x) 2) Se su di esso agisce una forza di attrito, si deduce che il modulo vf della velocità finale del corpo è più piccolo del modulo vi a) Vero. (x) b) Falso. 3) Se su di esso agisce una forza perpendicolare al vettore velocità, l'energia cinetica del corpo non cambia a) Vero. (x) b) Falso. 4) Se su di esso agisce una forza parallela al vettore velocità, l'energia cinetica del corpo cambia a) Vero. (x) b) Falso. 5) Se la velocità del corpo rimane costante, la forza risultante agente sul corpo compie un lavoro nullo a) Vero. (x) b) Falso. Quesito 19 Si consideri un pendolo semplice costituito da un filo di massa trascurabile ed inestensibile di lunghezza 1.4 m a cui è attaccato un corpo puntiforme di massa 12.3 kg. Rispetto alla posizione di equilibrio, il corpo viene spostato alla quota di 76 cm (mantenendo il filo teso) e poi lasciato andare. Con che velocità il corpo passa dalla posizione di equilibrio? a) 1 m/s. b) 0. c) 7.72 m/s. d) 3.86 m/s. (x) Quesito 20 Per ogni frase scegli l'opzione corretta: 1) Durante il passaggio di stato da solido a liquido l'energia che entra nel sistema viene detta calore latente di fusione a) Vero. (x) b) Falso. 2) Durante il processo di fusione la temperatura del sistema aumenta a) Vero. b) Falso. (x) 3) L'aumento di volume ΔV di un liquido è direttamente proporzionale all'aumento di temperatura ΔT a) Vero. (x) 5 b) Falso. 4) Il kelvin ha le stesse dimensioni del grado centigrado, ma la scala centigrada è data dall'equazione: T(°C)=T(°K)−273,15 a) Vero. (x) b) Falso. 5) Il passaggio dallo stato liquido allo stato gassoso avviene solo alla temperatura di ebollizione a) Vero. b) Falso. (x) Quesito 21 Per ogni frase scegli l'opzione corretta 1) L'entropia è una funzione di stato che rappresenta il livello di dispersione dell'energia (disordine) a) Vero. (x) b) Falso. 2) L'entropia di una sostanza aumenta aumentando la temperatura della sostanza stessa a) Vero. (x) b) Falso. 3) Una sostanza allo stato gassoso ha meno entropia della stessa sostanza allo stato liquido a) Vero. b) Falso. (x) 4) In un sistema isolato, una trasformazione spontanea avviene con diminuzione di entropia a) Vero. b) Falso. (x) 5) Il rendimento teorico di una macchina termica dipende dal rapporto tra la temperatura della sorgente fredda e la temperatura della sorgente calda a) Vero. (x) b) Falso. Quesito 22 Due contenitori dello stesso volume contengono lo stesso gas monoatomico e le molecole contenute nel recipiente A sono il doppio di quelle nel recipiente B; se la velocità media delle molecole è identica cosa si può affermare delle pressioni? a) La pressione in A è doppia di quella in B. (x) b) La pressione in A è il quadrato di quella in B. c) La pressione in A è la metà di quella in B. d) Le pressioni sono identiche. Quesito 23 Un certo numero di moli di un gas biatomico perfetto alla temperatura di 333 K è contenuto in un cilindro munito di pistone di massa trascurabile libero di muoversi senza attrito. Il sistema è in equilibrio alla pressione atmosferica e il suo volume iniziale è di 8.19 l. Ad un certo istante viene sottratta lentamente la quantità di calore Q=210 cal. Quale è la temperatura finale? 6 a) 233 K. (x) b) 333 K. c) 100 K. d) 433 K. Quesito 24 Una macchina ideale reversibile lavora tra una sorgente alla temperatura di 100° e una sorgente alla temperatura di 0°. Essa è formata da una massa m=10 kg di un certo materiale. La macchina funziona fino a che la massa non si è sciolta del tutto sapendo che ci vogliano 10 cal per farne sciogliere un grammo. Calcola il massimo lavoro ottenibile. a) 3.7×104 cal. (x) b) 1×105 cal. c) 0. d) 2.7×104 cal. Quesito 25 Sia dato un doppio strato piano formato da due piani infinitamente estesi. Su ciascun piano è depositata una densità carica uniforme σ uguale in modulo ma opposta in segno. La distanza tra i due piani è d. Una carica q=1×10 -18 C è posta in quieta in posizione equidistante dai due piani. La carica ha massa m=1×10-30 kg. Che accelerazione costante la carica q subisce? a) 3×105 km/s. b) 1.1×105 m/s2. (x) c) 5.6×104 m/s2. d) Sta ferma, perchè non c'è campo all'interno del doppio strato.. Quesito 26 Il teorema di Coulumb dice che il campo elettrico nelle vicinanze di un conduttore in equilibrio elettrostatico è: 1) direttamente proporzionale alla densità di carica a) Vero. (x) b) Falso. 2) con verso uscente se la densità di carica è negativa a) Vero. b) Falso. (x) Quesito 27 Un circuito è formato da 4 generatori tutti uguali e collegati in serie con verso concorde della forza elettromotrice f=1V. I generatori sono compresi all'interno di un tratto di circuito AB. Preso un punto C tale che nel tratto AC ci siano 2 generatori, calcolare la differenza di potenziale 7 VA−VC. r = 1 Ω. Ogni generatore ha resistenza interna a) 2 V. b) 3 V. c) 0. (x) d) Non si possono mettere 4 generatori in serie. Quesito 28 Un condensatore di capacità C = 1,0 μF può essere caricato con un generatore di forza elettromotrice f=100 V attraverso una resistenza in serie R=1×103 Ω. Al tempo t=0 si chiude l'interruttore e il condensatore è scarico. Dopo 1 ms quanto vale la corrente che circola nella resistenza? a) 1×10−2 A. b) 3.7×10−2 A. (x) c) 3.7×10−1 A. d) 0. Quesito 29 Su uno schermo viene inviato un sottile fascio di particelle che transitano attraverso un forellino. Il fascio è costituito da due tipi di particelle aventi la stessa carica ma masse diverse m2=2m1 e velocità diverse v2=1/4v1. La particelle escono in un semispazio dove è presente un campo magnetico uniforme perpendicolare alla direzione del fascio. Se la particella più leggera incontra lo schermo ad una distanza di 1 m dal forellino, a che distanza incidono le particelle più pesanti rispetto al punto d'impatto delle particelle leggere? a) se si dimezza la massa o la carica elettrica della particella. b) se raddoppia l'intensità del campo magnetico. c) se raddoppia la velocità della particella. (x) d) se raddoppia la massa della particella. Quesito 30 Il flusso di un campo magnetico costante, uniforme e perpendicolare ad una bobina di 20 spire è pari a 30 · 10-4 Wb. Quanto varrebbe il flusso, a parità di altri dati, se la bobina avesse 30 spire? a) 5 · 10-4 Wb. b) 4.5 · 10-3 Wb. (x) c) 0. d) 10 · 10-7 Wb. 8 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. 9