Università degli Studi di Udine – Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Scienze dell’Architettura – Anno Accademico 2006-07

IIa prova di FISICA – 07.12.2006

 

Rispondere alle domande e risolvere gli esercizi negli appositi spazi liberi.

 

1 – Esercizio

Una scala a pioli avente lunghezza L e peso P = 50 N poggia su una parete liscia verticale; se il coefficiente di attrito statico tra la scala ed il suolo è m = 0.40, si calcoli il minimo angolo q fra scala e pavimento per cui la scala non scivola.

Soluzione: imponendo le condizioni per l’equilibrio si ottiene: θ = 51.3o.

 

2 – Esercizio

Su una superficie orizzontale priva di attrito oscilla una massa m = 0.5 kg collegata ad una molla di costante elastica k = 20 N/m. La massa viene lasciata libera ad una distanza di 3.0 cm dalla posizione di equilibrio con velocità iniziale nulla.

Scrivere la legge oraria secondo la quale si muove la massa, specificando i valori di tutte le costanti;.

Soluzione: x(t) = 0.03 cos (6.31 t) m.

 

3 –  Si faccia l’esempio di un’onda armonica longitudinale e si descriva le principali caratteristiche.

 

4 – Si definiscano la capacità termica, il calore specifico e il calore latente di una sostanza.

 

5 – Esercizio

Una mole di gas ideale inizialmente alla temperatura di 300 K e alla pressione di 0.2 atm viene compressa isotermicamente fino a raggiungere la pressione di 0.8 atm. Si rappresenti la trasformazione in un diagramma pV e si calcoli:

a)                  il volume finale del gas;

b)                  il lavoro fatto dal gas;

c)                  il calore scambiato dal gas.

[1 atm = 1.03 .105 N/m2]

Soluzione: a) Vf = 0.03 m3; b) L = -3456 J = Q.

 

6 – Esercizio

Un chilo di acqua a 0oC è mescolato con una uguale massa di acqua a 100°C; il tutto è contenuto in un recipiente isolato termicamente. Dopo che si è raggiunto l’equilibrio, la miscela ha una temperatura uniforme di 50°C.

a)         Dire, senza effettuare il calcolo ma giustificando la risposta, che segno deve avere la variazione di entropia del sistema. Soluzione: DS > 0 per la II legge della termodinamic

 

7 –  b)  Calcolare la variazione di entropia del sistema.

            [cacqua = 4186 J/(kg K)]

Soluzione: DS = 101.5 J/K