Corso di Laurea in Scienze dell’Architettura – Anno Accademico 2007-08

Recupero II compitino di FISICA – 19.02.2008

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

1 – Esercizio

L’estremo di una sbarra orizzontale sottile, di massa trascurabile e lunghezza L = 1.76 m, è fissato a una parete per mezzo di un perno. L’altra estremità è legata alla parete tramite un filo sottile che forma un angolo θ = 32° con la direzione orizzontale. Un oggetto di peso P = 315 N è appoggiato alla sbarra a distanza x dalla parete. Determinare le componenti verticale e orizzontale della forza esercitata sulla sbarra dal perno in funzione di x.

Soluzione:

imponendo le condizioni di equilibrio si ottiene: F_x = P x / (L tanθ), F_y = P (1 - x/L)

2 - Dato un pendolo semplice, si scriva l’equazione del moto per le rotazioni e si ricavi, per le piccole oscillazioni, l’equazione del moto armonico.

3 – Esercizio

Una massa M = 3.94 kg viene sospesa a una molla, e nella posizione di equilibrio l’allungamento della molla è 15.7 cm. Successivamente, alla molla viene sospeso un corpo di massa m = 0.520 kg. Determinare il periodo delle oscillazioni.

Soluzione: all’equilibrio kx = Mg, da cui si ricava k, e quindi T = 2p sqrt(m/k) = 0.29 s.

4 – Si definisca nella forma più generale il lavoro compiuto da un gas, e si ricavi la sua espressione nel caso di alcune trasformazioni particolari.

5 – Si ricavi la relazione fra la temperatura e l’energia cinetica media nei gas ideali.

6 - Esercizio

La temperatura di 4.34 moli di un gas ideale biatomico viene aumentata di 62.4 K a pressione costante. Calcolare la quantità di calore fornita al gas e l’aumento dell’energia interna del gas.

[si ricorda che, nel caso dei gas ideali biatomici, c_V = 5/2 R, c_P = 7/2 R;

R = 8.31 J/(mol K)]

Soluzione: Q = nc_PDT = 7880,5 J; DE = nc_VDT = 5629 J.

7 –Si definisca la funzione entropia e la si utilizzi per descrivere il comportamento dei fenomeni naturali.