Università degli Studi di Udine – Facoltà di Ingegneria

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

prova di FISICA – 12.12.2005

Rispondere alle domande e risolvere gli esercizi negli appositi spazi liberi

1 – Esercizio

Un pompiere, in piedi a una distanza d = 10 m da un edificio in fiamme, dirige la corrente d’acqua uscente da una pompa con un’inclinazione θ = 45° rispetto all’orizzontale. La velocità dell’acqua iniziale è vo = 20 m/s. Calcolare a che quota y la corrente d’acqua colpisce l’edificio. Soluzione: y = 7.65 m.

 

2 – Definire il centro di massa di un sistema di punti materiali e ricavare la seconda legge di Newton.

 

3 – Esercizio

Due blocchi aventi rispettivamente massa m1 = 0.5 kg e m2 = 0.3 kg sono collegati da una corda di massa trascurabile che passa attraverso una puleggia di massa anch’essa trascurabile e priva di attrito. Il blocco di massa m1 poggia su una superficie orizzontale scabra ed è connesso ad una molla di costante elastica k = 50 N/m. Il sistema si muove dalla sua posizione di quiete quando la molla non è in tensione. Se m2 scende di un tratto h = 5 cm prima di arrestarsi, calcolare il coefficiente di attrito dinamico tra m1 e la superficie.

Soluzione: md = 0.34.

 

4 – Si ricavi la relazione fra la forza peso sulla superficie terrestre e la forza di gravitazione universale.

 

5 – Esercizio

Una scala a pioli uniforme avente peso P = 50 N poggia su una parete liscia verticale e su un suolo orizzontale scabro. Se il coefficiente di attrito statico fra la scala ed il suolo è

m = 0.4, si calcoli il minimo angolo θ per cui la scala non scivola. Soluzione: θ = 51.3°.

 

6 – Scrivere la funzione x(t) che descrive correttamente il moto di una massa m = 1 kg collegata ad una molla ideale di costante elastica k = 100 N/m che si muove lungo l’asse x di moto armonico semplice con un’ampiezza A = 0.2m, passando per l’origine dell’asse all’istante t = 0, determinandone tutte le costanti. Soluzione: x(t) = 0.2 cos (10t + p/2)

 

7 - Esercizio

Un semplice dispositivo per riscaldare l’acqua per una doccia è costituito da un sacchetto di plastica nera contenente 10 l d’acqua. Quando è esposto alla luce solare, il sacchetto assorbe calore. In una giornata soleggiata e limpida la potenza erogata dalla luce solare all’unità di area della superficie rivolta verso il sole è P = 103 W/m2. Se l’area della superficie del sacchetto esposta al sole è 0.10 m2, quanto tempo deve trascorrere affinché la temperatura dell’acqua salga da 20oC a 50oC  supponendo che il sacchetto non disperda calore? Soluzione: Dt = 12558 s ~ 3.5 h.

 

8 – Calori specifici nei gas ideali.