Esame di Fisica per Farmacia - 14 febbraio 2014
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Compito numero 1
1) Una colonna di fluido di massa x libbre appoggia su di una superficie di S pollici quadrati. Se 1 libbra = 0.453 Kg e 1 pollice = 2.54 cm,
trovare la pressione in Pa
x = 4.36 S = 37.9
2) Un automobilista vede improvvisamente un ostacolo ad una distanza d. La decelerazione massima di frenata ha modulo a. Trovare
la massima velocità a cui l’automobilista può andare per non urtare l’ostacolo.
d = 71.3 m a = 5.39 m/s2
3) Un corpo si muove di moto rettilineo uniforme con velocità v0 per un tempo t1 , quindi con accelerazione costante a, nello stesso
verso, per un tempo t2 . Trovare quale distanza percorre il corpo.
v0 = 28.2 m/s a = 3.59 m/s2 t1 = 16.7 s t2 = 25.4 s
4) Un proiettile viene sparato orizzontalmente, da un’altezza h sul terreno, con velocità iniziale v0 . Trovare il modulo della velocità del
proiettile quando questo tocca il terreno.
v0 = 18.3 m/s h = 46.6 m
5) Un corpo è attaccato ad una molla di costante elastica k. Se fa N oscillazioni in un secondo, trovare la massa del corpo.
k = 1.95·103 kg/s2 N = 70
6) Un corpo di massa m viene spinto per una distanza d da una forza costante F . Se la sua energia cinetica aumenta di K, trovare la
distanza d.
K = 20.3 J F = 2.45 N
7) Un uomo sostiene una sbarra, di massa trascurabile e lunghezza L, posta orizzontalmente, incernierata ad una parete ad un estremo,
mentre all’altro e a metà sbarra sono attaccate due masse m di dimensioni trascurabili. Trovare quale deve essere il modulo del
momento delle forze esercitato dall’uomo, se deve mantenere la sbarra in posizione orizzontale.
L = 1.95 m m = 46.6 Kg
8) La pressione dell’acqua in un tubo diminuisce di ∆p quando si apre il rubinetto. Trovare la velocità del fluido.
∆p = 5.45·103 P a
9) Sul fondo di una fossa oceanica la pressione (trascurando quella atmosferica) vale p. Trovare la profondità del mare in quel punto.
p = 3.86·108 P a
10) Ad un sistema termodinamico viene fornito dall’ambiente un calore Q, mentre il sistema fa un lavoro W sull’ambiente. Trovare di
quanto varia l’energia del sistema.
Q = 128 J W = 141 J
11) Quattro cariche identiche q sono disposte ai vertici di un quadrato di lato a. Trovare il potenziale elettrostatico nel punto medio
di uno qualunque dei quattro lati, assumendo che il potenziale a grande distanza dalle cariche sia nullo.
a = 0.1 m q = 1.97 pC
12) Un condensatore piano ha armature circolari di raggio R e capacità C. Trovare a che distanza sono poste le armature.
R = 0.11 m C = 4.21 pF
13) Ai capi di un sistema di resistenze c’è una differenza di potenziale V . Il sistema è costituito da N gruppi di resistenze in parallelo,
e ciascun gruppo è composto da M resistenze identiche R in serie. Trovare la differenza di potenziale ai capi di ogni resistenza R.
V = 11.6 V olt M = 18
14) Due fili rettilinei indefiniti paralleli percorsi dalla stessa corrente I si attraggono con forza per unità di lunghezza f . Trovare a che
distanza sono posti.
f = 1.25 µN I = 2.21 A
15) Il flusso del campo magnetico attraverso un circuito posto sul piano yz è Φ0 . Il campo magnetico, diretto lungo x, cambia secondo
la legge
B(t) = B0 − 2B0 t/T
Trovare la f.e.m. indotta mediamente nel circuito in un tempo T .
Φ0 = 1.99 W b T = 14.4 s
Formule ammesse all’esame
• moto uniformemente accelerato x = x0 + v0 t + 12 at2
• moto di un proiettile x = x0 + v0x t e y = y0 + v0y t − 12 gt2
• g = 9.81m/s2
• attrito cinetico e statico Fattr = µk FN , µs FN
• moto circolare ac = v 2 /R, v = ωR, T = 2π/ω, f = 1/T
• gravitazione F = Gm1 m2 /R2 , G = 6.67 · 10−11 N m2 /kg 2
• leggi di Keplero T 2 /R3 = 4π 2 /GMsole e (T1 /T2 )2 = (R1 /R2 )3
• energia K = 21 mv 2 , Ugrav = mgh, Umolla = 12 kx2
• centro di massa Xcm = (m1 x1 + m2 x2 )/(m1 + m2 )
~,
• motoP
rotatorio ∆l = R∆θ, ω = ∆θ/∆t, α = ∆ω/∆t, ~τ = ~r × F
I = i mi ri2 , Krot = 21 Iω 2 , I1 ω1 = I2 ω2
P
i
τi = Iα,
• fluidi p = ρgh, ρAv = costante, p + 21 ρv 2 + ρgy = costante
• oscillatore E = 21 mv 2 + 21 kx2
• pendolo T = 2π
p
L/g
• onde x = A cos(2πt/T + φ), v = λf
• effetto Doppler f = (vonda ± vosservatore )/(vonda ∓ vsorgente )f0
• dilatazione termica ∆L = α L0 ∆T, ∆V = β V0 ∆T
• termodinamica pV = nRT, W = p∆V, ∆E = Q − W
• rendimento ciclo ideale e = 1 − T1 /T2
• entropia a T costante ∆S = Q/T
• legge di Coulomb F = q1 q2 /(4πε0 r2 ), ε0 = 8.85 · 10−12 C 2 /N m2
• elettrone: carica −e = −1.602 · 10−19 C, massa me = 9.11 · 10−31 kg, mprotone = 1837 me
• teorema di Gauss Φ = qint /ε0
• corrente: legge di Joule P = RI 2 , di Ohm V = RI, densità di corrente J = nqv
~ = q~v × B
~
• forza di Lorentz F
• forza su di un circuito F2 /L2 = (µ0 /2π)(I1 I2 /d), µ0 = 4π · 10−7 T · m/A
• campo in un solenoide B = µ0 nI
~ µ
• momento su una spira ~τ = µ
~ × B,
~ = IA~n
• legge di Faraday E = −∆ΦB /∆t
• legge della circuitazione di Ampère
√
• velocità della luce c = 1/ ε0 µ0
P
Bk ∆l = µ0 I
• rifrazione n1 sin(θ1 ) = n2 sin(θ2 ), λ = λ0 /n
• diffrazione con interferenza da due fenditure: minimi d sin(θ) = (N + 12 )λ, massimi d sin(θ) = N λ
