Post on 02-May-2015
PREPOSTEsercitazione di Fisica
Cinematica
Dinamica
Fluidi
Termodinamica
Fenomeni elettrici
CINEMATICA
UN PO’ DI FORMULE…
Grandezza Formula Unità di misura
VELOCITÀ
ACCELERAZIONE
MOTO RETTILINEO UNIFORME
MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
t
sV
scmcgs
smmks
t
va
2
2
scmcgs
smmks
0svts
002
2
1stvats
Grandezza Formula
VELOCITÀ TANGENZIALE
VELOCITÀ ANGOLARE
ACCELERAZIONE CENTRIPETA
T
RV
2
RV
T
2
R
VR
R
VRac
2
2
22
1
R
V
Esercizio 1
Francesco sta andando a fare il test di Medicina camminando a 3 Km/h. All’improvviso si accorge che manca
solo 1h all’inizio. Mancandogli 6 Km, quale accelerazione costante deve tenere per arrivare in tempo?
A. 4
B. 24
C. 6
D. 0,5
E. 3
2h
Km
2h
Km
2h
Km
2h
Km
2h
Km
Soluzione esercizio 1
Dati : h 1 3 6 0 th
KmVKms
Moto uniformemente accelerato: 200 2
1attvss
ah
Km
haKm
hh
KmhaKm
2
2
2
6
12
13
1312
16
RISPOSTA C
Esercizio 2
Due corpi A e B si muovono di moto circolare uniforme con la stessa velocità tangenziale in modulo. La traiettoria di A ha
raggio R, quella di B ha raggio 2R. Dette a e b le accelerazioni centripete di A e B, si può dire che:
A. a=2b
B. a=b/2
C. a=4b
D. a=b/4
E. b=3a
R
2R
Soluzione esercizio 2
Dati : 2Rb R a ba VV
Accelerazione centripeta:R
VR
R
VRac
2
2
22
babRaR
bRVR
Vb
aRVR
Va
2 2
2 2
22
22
RISPOSTA A
Esercizio 3
Il conducente di un treno tra due fermate R e S mantiene una velocità che è quella della figura
sottostante:
A. l’accelerazione in M è zero
B. l’accelerazione è minima in R
C. l’accelerazione è massima in S
D. l’accelerazione è uguale a zero in R e S
E. l’accelerazione tra R e M è uguale a quella tra M e S
Soluzione esercizio 3
Accelerazione = velocità/ tempo
Cioè l’accelerazione è la derivata prima della velocitàrispetto al tempo.
Essa sarà quindi pari al coefficiente angolaredella retta tangente in tutti i punti
della curva che descrive il moto in coordinate v-t
RISPOSTA A
DINAMICA
MASSA E PESO
Grandezza Formula Unità di misura
MASSA SI kgcgs g
FORZA F=m*a SI Newton N=
cgs Dine=10-5N
PESO F=m*g SI Newtoncgs Dine
DENSITÀ SI kg/m3
cgs g/cm3=kg/L
PESO SPECIFICO SI N/m3
cgs Dine/cm3
2s
mKg
Esercizio 1
Un corpo non sottoposto a forze può essere in moto?
A. Sì, con moto circolare uniforme
B. No, in quanto solo una forza può dare moto
C. Sì, con moto rettilineo uniforme
D. No, in quanto per spostare un corpo ci vuole lavoro
E. Si, ma è necessaria una accelerazione
Soluzione esercizio 1
LEGGE D’INERZIA (Primo principio di Newton):
Un corpo su cui non agisce alcuna forza (o sul quale agiscono forze in equilibrio) mantiene il suo stato di quiete o di moto
rettilineo uniforme.
RISPOSTA C
Esercizio 2
Marco decide di fare un viaggio andando a piedi dall’equatore al polo nord. Mentre si avvicina:
A. Diminuiscono massa e peso
B. Cresce la massa e diminuisce il peso
C. La massa è costante, aumenta il peso
D. La massa diminuisce, il peso è costante
E. Aumentano massa e peso
Soluzione esercizio 2
• La massa è una caratteristica invariante del corpo.
• Il peso è m·g dove
• La Terra è schiacciata ai poli quindi R è diminuito e g aumentata
2r
mGg
G = costante di gravitazione universale
M = massa della Terra
R = raggio della Terra
RISPOSTA C
Esercizio 3
Un pallavolista schiaccia applicando sulla palla una forza di 100 N per 0,2 secondi. La quantità di moto
impressa al pallone è di:
A. 20 Kg · m/s
B. 20 J/s
C. 20 N · m/s
D. Il quesito non consente la risposta
E. 20 Kg · s2 · m3
Soluzione esercizio 3
• La quantità di moto è m · v (massa per velocità). Quindi Qm = Kg · m/s
…Oppure…• La quantità di moto trasmessa ad un corpo da una forza F che
agisce per un determinato tempo t si definisce impulso della forza:
ΔQ = Impulso = F · Δt
100 N · 0,2 sec = 20 N · sec = 20 Kg · m/s2 · s = 20 Kg · m/s
RISPOSTA A
LAVORO ED ENERGIA
Grandezza Formula Unità di misura
LAVORO SI Joule J=N*mcgs Erg=10-7 J
POTENZA SI Watt W=J/scgs Erg/s
ENERGIA N.B.: L’energia è la capacità di compiere un lavoro. Energia e lavoro hanno quindi la stessa unità di misura.SI Joule
TEOREMA DELL’ENERGIA CINETICA
Variazione di energia cinetica: ΔEc = ½ mvf2 – ½ mvi
2
LAB=ΔEc
Energia potenziale gravitazionale U = mgh
TEOREMA DELL’ENERGIA MECCANICA
Ec+ Ep = costante (se siamo in un campo di forze conservative)
Esercizio 1
Tommaso sta sciando su una pista nera a Siusi (piano inclinato liscio) ed acquista, alla fine, una certa energia cinetica E.
Quanto varrebbe l’energia cinetica finale se prima di scendere avesse messo in spalla uno zaino pari alla sua massa?
A. E
B. E
C. 2E
D. 4E
E. 1/2 E
2
Soluzione esercizio 1
21 2
1vmE
EvmvmE 222
1 222
RISPOSTA C
Esercizio 2
Nell’urto elastico tra due molecole si conserva:
A. La sola energia cinetica
B. L’energia cinetica e la quantità di moto
C. La sola quantità di moto
D. Né l’energia cinetica né la quantità di moto
E. Non è possibile rispondere in quanto il testo non fornisce alcun dato
Soluzione esercizio 2
In tutti i fenomeni di urto si conserva la quantità di moto. Nell’urto elastico si conserva anche l’energia cinetica.
RISPOSTA B
Esercizio 3
Sina viaggia in moto in salita su una strada con pendenza del 2% (rapporto tra dislivello e percorso),
con velocità v, la massa Sina+moto è m, gli attriti sono trascurabili, allora:
A. Sina compie lavoro negativo
B. La potenza da sviluppare sarà 2/100 mgv
C. La forza di gravità compie lavoro positivo
D. Il peso e la forza di gravità sono forze uguali ed opposte
E. La potenza da sviluppare sarà mgv/(2/100)
Soluzione esercizio 3
vFt
xF
t
LPotenza
Fpa b
pendenzaa
b
100
2
100
2
a
b
F
F
pgmFF p
100
2
100
2
vgmPotenza 100
2
RISPOSTA B
FLUIDI
PRESSIONE
Unità di misura: SI Pascal cgs Baria torr=1 mmHg atm=760 mmHg=1,013*105 Pa bar=105 Pa
STATICA DEI FLUIDI
Legge di Stevino Principio di
Archimede
DINAMICA DEI FLUIDI
Bernoulli (fluidi ideali) Poiseuille (fluidi reali)
Esercizio 1
Un liquido ideale, cioè incomprimibile e non viscoso, passa attraverso un condotto orizzontale di sezione circolare di diametro variabile D. La sua velocità in un dato punto è
proporzionato a:
A. D
B. D2
C. 1/D
D.
E. nessuna delle precedenti
2
2
1
D
Soluzione esercizio 1
t
xS
t
VvSQ
2
2
r
Qv
vrQ
caso:Nel nostro
22
2
11
D
vr
v
RISPOSTA D
Esercizio 2
Stefano dopo una corsa, presenta 120 battiti cardiaci al minuto. Ad ognuno di essi l’arteria aorta riceve
0,04 litri di sangue, per cui:
A. il cuore batte 120 x 3600 volte all’ora.
B. la portata media dell’aorta è 40 cm³/s
C. l’aorta riceve 800 ml di sangue ogni 30 secondi
D. la portata media dell’aorta è 80 cm³/s
E. la portata media dell’aorta è 60 cm³/s
Soluzione esercizio 2
s
cm
s
mlQ
t
mlV
vSt
VQ
3
808060
4800
60
12040
sec60
minuto al battiti 12040
RISPOSTA D
Esercizio 3
Lukas ha una massa di 60 Kg. Se immerso in acqua perde 5,89 x 10² N di peso. Qual è la sua densità?
A.
B. Lukas deve mangiare di più perché è troppo magro
C.
D.
E.
3410
m
Kg
3110
m
kg
3310
m
Kg
3810
m
Kg
Soluzione esercizio 3
33
32
32
33
1
1
2
2
10110006
60
Lukas
1000610001
10006
da 10006819
10895
m
Kg
m,
Kgρ
quindi è: dila densità
m,
mKg,
Kg,
ρ
mvolume:Vquindi ha
gmPKg,
sm,
N,m
:qua pari asa m di acta una masLukas spos
mV ρiamo cheV SappgρFArchimede
Lukas
liq
liqliqA
RISPOSTA C
TERMODINAMICA
TERMODINAMICA
Grandezza Formula Unità di misura
CALORE caloria 1 cal=4,186 J 1 kcal=4186 J
CALORE SPECIFICOQuantità di calore
necessaria per elevare di 1°C la temperatura
dell’unità di massa della sostanza
SI
CAPACITÀ TERMICALa capacità termica di un
corpo è la quantità di calore che esso deve
assorbire affinché la sua temperatura aumenti di
1°C
SI
GAS PERFETTO
Le molecole hanno dimensioni trascurabili rispetto alle loro distanze
Le molecole si muovono disordinatamente in modo casuale e interagiscono con le pareti del contenitore in modo puramente elastico
GAS REALE
Le molecole hanno un volume proprio
Le molecole interagiscono tra loro non solo elasticamente
TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE
Trasformazioni isoterme: avvengono a temperatura costante.
Trasformazioni isobare: avvengono a pressione costante.
Trasformazioni isocore: avvengono a volume costante.
Trasformazioni adiabatiche: avvengono senza scambio di calore con l’ambiente.
Esercizio 1
Un thermos contiene 100 grammi di acqua a 70°C. Dopo aver versato nel thermos altri 300 grammi di acqua a
10°C, la miscela si stabilizza alla temperatura di:
A. 25°C
B. 30°C
C. 50°C
D. 60°C
E. 80°C
Soluzione esercizio 1
Cg
gCx
x
xx
xx
CxCgxCCg
tCmtCmQ
25400
10000
40010000
10030030007000
30003001007000
1030070100 21
222111
RISPOSTA A
Esercizio 2
Quali sono le condizioni standard dei gas?
A. 0°C, 2 atm
B. 273,15 K, 760 torr
C. Temperatura ambiente, 1 atm
D. 275,15 K, 760 torr
E. 100°C, 1 atm
Soluzione esercizio 2
Le condizioni standard dei gas sono 0° C e 1 atm
N.B.: 273,15 K = 0° C
760 torr = 1 atm
RISPOSTA B
Esercizio 3
Elisa è rimasta chiusa in una cella frigorifera e si congela raggiungendo la temperatura di 0 °C. Se il suo calore latente di fusione è uguale a 335 J/g, la quantità di calore necessaria
a scongelare 1 Kg della sua massa è circa:
A. 80 Kcal
B. 200 Kcal
C. 335 Watt
D. 100 Kcal
E. nessuna delle precedenti
Soluzione esercizio 3
KcalcalJ
Q
Jcal
JKgKg
JQ
Kg
J
g
JC
mCQ
l
l
801080186,4
10335
186,41
10335110335
10335335
33
33
3
RISPOSTA A
CALORE LATENTE: quantità di calore necessaria per cambiare lo stato di una massa unitaria di una determinata sostanza
FENOMENI ELETTRICI
ELETTROSTATICA ED ELETTRODINAMICA
Grandezza Formula Unità di misura
CARICA Coulomb C
POTENZIALE ELETTRICO
Volt
CAPACITÀ Farad
INTENSITÀ DI CORRENTE
Ampere
RESISTENZA ELETTRICA
Ohm
ALCUNE FORMULE…
Legge di Coulomb:
Prima legge di Ohm:
Capacità di un condensatore:
Potenziale elettrico:
221
1 r
QQkF
𝐶=𝑄
∆𝑉𝐶=
𝜀𝑆𝑑
𝑉=𝑘𝑄𝑟
Esercizio 1
Qual è la capacità totale di un sistema di due capacità in serie C1 e C2?
A.
B.
C.
D.
E.
21 CC
21
11
1
CC
21
11
CC
21 CC
21
11
CC
Soluzione esercizio 1
C1 C2
C1
C2
Serie:Parallelo:21
111
CCCtot
21 RRRtot
21 CCCtot
21
111
RRRtot
RISPOSTA B
Esercizio 2
Giulia ha una resistenza di 4 ohm. Accidentalmente infila due dita in una presa della corrente sviluppando una
potenza di 16 W. Quanto vale la differenza di potenziale (DV) fra le due dita?
A. 32 V
B. 256 V
C. 8 V
D. 0,25 V
E. 64 V
RiV
AAAi
R
Pi
R
PiiRP
244
16
22
Soluzione esercizio 2
1a legge di Ohm:
Potenza dissipata:
VAV 842 Differenza di potenziale:
RISPOSTA C
ELETTROMAGNETISMO
Forza di Lorentz:
Campo magnetico:
TeslaGausscgs
Am
NTeslaIS
410
..
senBvqBvqF
𝐵=𝜇𝑖
2𝜋𝑟
TeslamA
N
sm
c
N
vq
FB
Esercizio 1
Su una carica elettrica in un campo magnetico viene esercitata una forza quando:
A. solo se la carica è ferma
B. mai
C. quando la carica si muove con direzione non parallela al campo
D. sempre
E. solo se la carica è positiva
Soluzione esercizio 1
RISPOSTA C
0. è forza la )900 (quindi 1sen0 se
NULLA. è forza la 0) (quindi 0 sen
se
senBvqFBvqF
Esercizio 1
Paola, Aurora e Marta si pongono ai tre vertici di un triangolo equilatero con tre cariche elettriche puntiformi
uguali e dello stesso segno in mano. Si può affermare che il campo elettrico nel centro del triangolo è:
A. nullo
B. uguale in modulo al triplo del campo generato da una delle cariche
C. inversamente proporzionale al lato del triangolo
D. inversamente proporzionale al quadrato della distanza delle cariche dal centro del triangolo
E. uguale in modulo al campo generato da una delle cariche
Soluzione esercizio 1
Il campo risultante è nullo
RISPOSTA A