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.