Università degli Studi di Udine – Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Scienze dell’Architettura – Anno Accademico 2003-04

Appello di FISICA – 1.4.2004

 

Rispondere alle domande e risolvere gli esercizi negli appositi spazi liberi

 

1 – Esercizio

Dati i due vettori spostamento A = (4.0m)i – (1.0m)j e B = (-2m)i + (3.0m)j, calcolare: a) lo spostamento totale; b) il vettore differenza; c) il prodotto scalare e il prodotto vettoriale (per questi ultimi si trascuri il significato fisico e si considerino unità di misura arbitrarie).

d) Quali importanti grandezze fisiche sono definite mediante un prodotto scalare e vettoriale? Specificare chiaramente indicando anche le rispettive unità di misura.

 

2 – Definire in modo completo i vettori velocità e accelerazione di un punto materiale.

 

3 – Esercizio

Determinare la massima inclinazione che può avere un tratto di strada per consentire il parcheggio di un’automobile.

(Si schematizzi la rampa con un piano inclinato, l’auto con un blocco su di esso appoggiato, e sia ms = 0.3 il coefficiente di attrito statico fra pneumatici e asfalto)

Soluzione: angolo < 17°

 

4 – Definire il centro di massa e ricavare la seconda legge di Newton per un sistema di punti materiali.

 

5 – Esprimere la seconda legge di Newton per il moto rotatorio, chiarendo il significato dei simboli.

 

6 - Esercizio

Una persona (m=70 kg) si trova su di un ponte, fatto di una trave di massa M=250 kg e lunga L metri, stando ad una distanza L/4 dal pilone di sinistra.

Calcolare le forze F1 e F2 esercitate dai piloni sul ponte.

Soluzione:  F1 = 1739.5 N, F2 = 1396.5 N.

 

7 – Esercizio

Una massa m = 1 kg collegata ad una molla ideale di costante elastica k = 300 N/m si muove lungo l’asse x di moto armonico semplice con un’ampiezza A = 0.4m, passando per l’origine dell’asse all’istante t = 0. Trovare la funzione x(t) che ne descrive correttamente il moto.

Soluzione: x(t) = 0.4 cos( 17.32 t + p/2) m.

 

8 - Esercizio

Una casa ha dei muri ben isolati, spessi 17.5 cm [si assuma la loro conducibilità termica pari a quella dell’aria k = 0.026 W/(m K)] e di area 410 m2, un tetto di legno [k = 0.11 W/(m K)] spesso 6.5 cm e di area 280 m2 e finestre scoperte [kvetro = 1.0 W/(m K)] spesse 0.65 cm con un’area totale di 33 m2.

Assumendo che le perdite di calore avvengano solo per conduzione, calcolare la potenza termica da fornire a questa casa per mantenere la temperatura a 20°C se la temperatura esterna è di 10° C.

 

Soluzione:  dQ/dt = 185 kW

 

9 – Esprimere la prima legge della termodinamica chiarendo il significato dei simboli e specificando come si calcolano le grandezze che vi compaiono.