1 Una macchina termica reversibile assorbe una quantit di calore Q2 = 200 kJ da una sorgente a temperatura T2 =973 K, cede

Corso di Laurea in Astronomia

Fisica Generale 1 prova scritta6 giugno 2011Tempo per lo svolgimento: 3 ore

Problema 1Un punto materiale di massa m si trova allorigine di un piano cartesiano (x,y) con x asse orizzontale e y asse verticale (vedi figura). Loggetto viene lanciato con velocit iniziale v0 = v0x i + v0y j ed sottoposto, oltre al proprio peso, anche ad una forza F = Fx i uniforme e costante. Calcolare:

(i) la gittata orizzontale;

(ii) il lavoro compiuto dalla forza F tra listante del lancio e listante di arrivo a terra;La forza F conservativa (giustificare la risposta) ?(Dati: m = 20 g, v0x = 10 m/s, v0y = 20 m/s, Fx = 0,1 N)

Problema 2Un corpo rigido composto da unasta sottile lunga L = 1 m e di massa M = 1 kg ad un estremo della quale saldato un disco sottile di raggio R = 0.1 m e massa M (vedi figura). Loggetto appoggiato su un piano orizzontale liscio. Laltro estremo della barra vincolato nel punto fisso O, in modo che la barra sia costretta a ruotare attorno ad un asse verticale passante per O. Una molla di massa trascurabile e costante elastica k = 4 N/m ha un estremo fisso e laltro estremo unito al disco nel punto A. La molla viene allungata (di poco) e il sistema lasciato libero di oscillare. Determinare:

i) il momento di inerzia delloggetto rispetto allasse di rotazione;ii) il periodo T delle piccole oscillazioni;Viene aggiunta una forza di attrito tale che il periodo di oscillazione diventa T = 1.1 T.

iii) Quanto vale lampiezza di oscillazione a t = 10 s, rispetto a quella a t = 0 ?

Problema 3

In laboratorio (T = 22C, p = 105 Pa) si ha un contenitore adiabatico a forma di cilindro, il cui diametro di base misura 50 cm. Il cilindro chiuso in alto da un pistone, anchesso adiabatico, che pu muoversi verticalmente senza attrito. Sul pistone appoggiato un blocco di massa m = 400 kg. Nel contenitore sono presenti 64 g di ossigeno perfetto.

i) Determinare laltezza del pistone rispetto alla base del contenitore.

ii) Determinare laltezza raggiunta dal pistone se viene rimosso il blocco, supponendo lespansione adiabatica.

iii) Calcolare la variazione di energia interna del gas.

iv) Calcolare la variazione di entropia del gas.

y

x