Università degli Studi di Udine – Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Scienze dell’Architettura – Anno Accademico 2005-06

II^a prova di FISICA – 28.11.2005

Rispondere alle domande e risolvere gli esercizi negli appositi spazi liberi

1 – Esercizio

Una tavola lunga 12 m e il cui peso è 90 N è appoggiata su due sostegni, ciascuno dei quali dista 1 m dall’estremo della tavola. Su di essa viene appoggiato un blocco del peso di 360 N, alla distanza di 3 m da un estremo, come indicato in figura.

Si trovi la forza esercitata da ciascun sostegno sulla tavola.

Soluzione: F₁ = 333 N, F₂ = 117 N.

2 – Esercizio

Una macchia luminosa sullo schermo di un monitor oscilla avanti e indietro di moto armonico semplice lungo una retta orizzontale alla frequenza di 1.5 Hz. La lunghezza totale del segmento rettilineo percorso è 20 cm e la macchia luminosa inizia il processo all’estremo destro. Si determinino:

a) la sua pulsazione, b) il suo periodo, c) la velocità massima e l’accelerazione massima, d) si scriva un’espressione per la coordinata x e si trovi la posizione all’istante t = 0.4 s.

Soluzione: a) w =9.4 rad/s, T = 0.67 s, |v_max| = 0.94 m/s, |a_max| = 8.9 m/s²;

d) x(t) = 0.10 cos (9.4 t) [m], x(0) = - 0.08 m.

3 - Definire cosa si intende per onda armonica longitudinale e citarne un esempio, elencandone le principali caratteristiche.

4 – Esercizio

Un recipiente d’acqua, isolato termicamente, viene lasciato cadere da una quota h e si ferma nell’urto contro il suolo. Quanto deve valere h affinché la temperatura dell’acqua aumenti di 1^oC ?

Soluzione: a) Q = m c_H2O DT = K_f = U_i = mgh è h = 427 m.

5 – Ricavare l’espressione del calore specifico a volume costante di un gas ideale monoatomico.

6 – Definire la funzione entropia ed enunciare il II principio della termodinamica mediante essa.

7 – Esercizio

Tre moli di gas ideale subiscono un’espansione libera al triplo del volume iniziale.

a) Spiegare perché l’entropia dell’universo non può diminuire.

b) Calcolare la variazione di entropia dell’universo.

Soluzione: b) DS = nR ln (V_f/V_i) = 27.4 J/K.