Università degli Studi di Udine – Facoltà di Ingegneria

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

Appello di FISICA – 16.6.2004

 

Rispondere alle domande e risolvere gli esercizi negli appositi spazi liberi

 

1 – Esercizio

In un palazzo la portinaia viene informata che qualcuno, da un appartamento, lascia cadere sacchetti d’acqua sui passanti. Essa verifica che i sacchetti attraversano il vano della sua finestra, che è al piano terreno, in Dt = 0.1 s. La sua finestra è alta Dx = 1.8 m e la distanza tra i piani è di 3m. A quale piano dovrebbe cercare per scoprire il colpevole ?

 

Soluzione : sesto piano

 

2 – Esercizio

Un oggetto ha coordinate iniziali (x1,y1) = (100 m, 200 m). Dopo 2 minuti esso ha le coordinate (x2, y2) = (120 m, 210 m). Si determinino le componenti, il modulo e la direzione orientata della sua velocità media durante questo intervallo di tempo.

b) Se sull’oggetto agisce una forza F = (2i + 4j) N, si esprima e si calcoli la potenza media ad esso fornita.

 

Soluzione : v = (10i + 5j )m/min , v = 11.2 m/min, θ=26.6° (angolo con l’asse x)

b) P = F . v

 

3 – Esercizio

Determinare a) l’accelerazione con cui i corpi in figura si muovono e b) la tensione della fune, assumendo che i corpi scivolino senza attrito.  Dapprima risolvere il caso generale e poi si consideri m1 = 20 kg, m2 = 18 kg, a = 30°.

c) Determinare il minimo coefficiente di attrito statico ms fra blocco m1 e piano inclinato affinché i blocchi non si muovano.

 

Soluzione : a,b) a = 2.06 m/s2, T = 139 N;  c)

 

4 – Definire in modo completo il momento di una forza e il momento angolare di un punto materiale. In quale modo essi sono messi in relazione fra di loro?

 

5 – Esercizio

Un’asse omogenea di lunghezza L =12 m e massa M = 15 kg sporge di 1.2 m dal bordo di un piano orizzontale. Quanto si può avvicinare al massimo all’estremità sporgente  un uomo di 70 kg senza che l’asse si inclini ?

 

Soluzione : Dx < 0.17 m.

 

6 – Si definisca il centro di massa di un sistema.

 

7 – Esercizio

Un corpo oscilla secondo l’equazione x = 8 cos (2t + 5) dove x è misurato in cm e t in secondi. Determinare a) il periodo, b) la frequenza, c) l’ampiezza, d) la fase, e) la velocità massima e f) l’accelerazione massima.

 

Soluzione : T = p s, n = 1/T, A = 8 cm, fase = 5 rad, vmax = 16 cm/s, amax = 32 cm/s2.

 

8 - Esercizio

Un sistema è costituito da 3 kg d’acqua a 80oC. Si compiono 25 kJ di lavoro sul sistema agitandolo con un mulinello, e si sottraggono 15 kcal di calore.

a)      Quanto vale la variazione dell’energia interna del sistema?

b)      Quanto vale la temperatura finale del sistema?

(1 cal = 4.18 J, calore specifico dell’acqua: cacqua = 4.18 kJ/kg)

 

Soluzione : DU = - 37.7 kJ, Tf = 77oC.

 

 

9 – Si enunci la II legge della termodinamica utilizzando e definendo la funzione Entropia.

Si faccia vedere come sia possibile esprimere la stessa legge utilizzando le macchine termiche.