Università degli Studi di Udine – Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Scienze dell’Architettura – Anno Accademico 2004-05

IIa prova di FISICA – 1.12.2004

Rispondere alle domande e risolvere gli esercizi negli appositi spazi liberi

 

1 – Esercizio

Un corpo di massa 2 kg è attaccato ad una molla di costante elastica k = 5 .103 N/m. La molla viene allungata di 10 cm rispetto alla lunghezza di equilibrio e abbandonata a sé stessa. Gli attriti sono trascurabili.

a)      Trovare l’ampiezza, la pulsazione, il periodo e la frequenza del moto;

b)      scrivere la funzione x(t) che rappresenta la posizione della massa nel tempo;

c)      calcolare la velocità massima e l’accelerazione massima;

d)      quanto vale l’energia totale della massa in corrispondenza a t = 0.1 s ?

Soluzione: Xm = 0,1 m, w = sqrt(k/m) = 50 s-1, T = 2p/w = 0,126 s, n = 7,96 s-1

b) x(t) = 0,1 cos (50 t) m

c) vm = wXm = 5 m/s, am = w2Xm= 250 m/s2, d) E = cost = 25 J.

 

2 – Dire che cosa caratterizza le onde trasversali e quelle longitudinali, e fare un esempio di ciascun tipo.

 

3 – Come è definita e da cosa dipende l’intensità di un suono?

 

4 – Esercizio

Calcolare la potenza termica dispersa per conduzione attraverso una parete di gesso spessa 5 cm e avente una superficie di 10 m2, sapendo che le temperature all’interno e all’esterno valgono rispettivamente 20oC e 0oC, e che la conduttività del gesso è k = 0.5 W/m2.

Soluzione: P = 2000 W.

 

5 – Cos’è e da cosa dipende l’energia interna di un gas ideale?

 

6 – Esercizio

Una mole di gas perfetto alla pressione p1 = 3 atm, volume V1 = 1 l e energia interna Eint1 = 456 J si espande a pressione costante fino al volume V2 = 3 l, e poi viene raffreddato a volume costante fino alla pressione p2 = 2 atm. L’energia interna dello stato finale è Eint2 = 912 J.

a)                  Si rappresenti la trasformazione in un diagramma pV e si calcoli il lavoro compiuto dal gas;

b)                  Si trovi il calore scambiato durante la trasformazione.

Soluzione: a) L = pA DV = 608 J, b) Q = DE + L = 1064 J

 

7 – Esercizio

Si trovi la variazione di entropia di 1 kg di acqua che viene riscaldato da 0oC a 100oC.

Soluzione: 1306 J/K

 

8 – Si dica cosa si intende per ciclo di Carnot e si ricavi il relativo rendimento.