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
1 – Esercizio
Un punto materiale di massa m parte dalla condizione di quiete nella posizione x = 25 cm e oscilla in moto armonico semplice attorno alla sua posizione di equilibrio in
x = 0 cm con un periodo di 1.5 s.
a) Ricavare la pulsazione w e la frequenza del moto;
b) scrivere la funzione x(t) che rappresenta la posizione della massa m in funzione del tempo;
c) calcolare la velocità massima e l’accelerazione massima;
d) calcolare l’energia totale della massa se m = 1 kg.
Soluzione: w
= 4,19 s-1, n =
0,67 s-1, x(t) = 0,25 cos (4,19 t) m,
vm = 1,05
m/s, am = 4,39 m/s2, E = 0,55 J
2 – Dire che cosa caratterizza le onde trasversali e quelle longitudinali, e fare un esempio di ciascun tipo.
3 – Definire la scala dei decibel dell’intensità sonora.
4 – Esercizio
Una casa contiene 105 kg di calcestruzzo [calore specifico c = 103 J/(kg K) ].
Quanto calore viene ceduto dal calcestruzzo quando si raffredda da 25oC a 20oC ?
Soluzione: Q = - 5 .108 J
5 – Cos’è e da cosa dipende l’energia interna di un gas ideale?
6 – Esercizio
Una mole di gas perfetto a pressione p1 = 3 atm, volume V1 = 1 l e energia interna Eint1 = 456 J si espande a isotermicamente fino al volume V2 = 3 l e alla pressione di 1 atm; poi viene riscaldato 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 fornito durante la trasformazione.
Soluzione: L = 334 J, Q = DE + L = 790 J
7
– Esercizio
Una macchina termica ha un rendimento del 35 %. Calcolare quanto lavoro compie in un ciclo se sottrae 150 J di calore da un serbatoio caldo durante ogni ciclo, e quanto vale il calore ceduto durante ogni ciclo.
Soluzione: L = 52,5 J, Qced = 97,5 J
8 – Si definisca la funzione entropia e si ricavi l’espressione della variazione di entropia per un gas ideale fra due stati i e f.