Esame di Fisica Corso di laurea in Biotecnologie Linea II (gruppi E-H)

Esame di Fisica
Corso di laurea in Biotecnologie
Linea II (gruppi E-H)
12 November 2001
Teoria
1. Enunciare le tre leggi del moto di Newton.
2. Una massa m è attaccata ad una molla di costante elastica k. La molla
viene compressa di una lunghezza d dalla sua posizione di equilibrio, e
lasciata libera. Quale quantità si conserva durante il moto e che valore
assume?
3. Trovare l’espressione per la variazione di entropia in una compressione
reversibile adiabatica di un gas da un volume Vi ad un volume Vf .
4. Una carica elettrica q si muove con velocità ~v in una zona di spazio dove
~ e un campo magnetico B.
~ Quali
sono presenti un campo elettrico E
~
~
sono le forze FE e FB esercitate dai campi sulla carica?
5. Una spira elettrica circolare di raggio r è percorsa da una corrente
elettrica I. Quanto vale in modulo il suo momento magnetico ~µ e come
è orientato (spiegare con un disegno schematico)?
Esercizi
1. Un corpo di massa 5 kg, partendo da fermo da un’altezza di 9.8 m
scivola senza attrito lungo un piano inclinato di 30◦ rispetto all’orizzontale.
Calcolare il tempo che il corpo impiega a raggiungere il fondo del piano.
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2. Un giocatore di hockey su ghiaccio di 90 Kg si muove a 8 m/s quando
si afferra all’estremità libera di una fune che ha l’altro estremo fissato
a un palo. Egli si muove su una circonferenza attorno al palo di raggio
0.8 m. Determinare la forza esrcitata dalla fune sulle braccia.
3. Una tazza di alluminio di 200 g contiene 800 g di acqua in equilibrio termico alla temperatura di 80◦ . Il sistema viene raffreddato uniformemente sottraendo energia termica ad un tasso di 90 watt, per 10
minuti. Si calcoli la temperatura finale del sistema. (Calore specifico dell’acqua cH2 O = 4186 J/(kg ◦ C), calore specifico dell’alluminio
cAl = 900 J/(kg ◦ C))
4. Una mole di gas perfetto inizialmente occupa un volume V1 = 1 m3
e ha pressione P1 = 1 atm. Viene espansa isotermicamente fino a
raddoppiare il proprio volume. Successivamente il volume iniziale viene
ristabilito con una compressione adiabatica. Si calcoli il calore totale
scambiato dal gas con l’ambiente, stabilendo chiaramente se il calore
viene ceduto o assorbito dal gas (Si ricorda che 1 atm = 1.013 × 105
Pa).
5. Una particella ha massa m = 1 mg e carica q = 10−9 C. Essa è inserita
in un condensatore piano le cui piastre, disposte orizzontalmente, distano d = 1 cm e subisce l’effetto della gravità terrestre. Si determini la
differenza di potenziale da applicare ai capi del condensatore affinché
la particella rimanga sospesa in equilibrio.
Nota:
La sufficenza è raggiunta da coloro i quali rispondono in modo completo e corretto
ad almeno due domande e due problemi. Il tempo a disposizione è fissato in 3 ore.
Durante l’esame non è concesso usare libri, nè appunti, nè formulari.
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