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