A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A Prof ... · ... esaurientemente le risposte...

200
A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010. CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica. II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì. Numero progressivo: 154 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 1 Matricola: 0000152136 Cognome e nome: Ricci Antonio Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1 punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi. 1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché? 2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta. 3. Un gas perfetto subisce: (a ) un’espansione adiabatica quasi-statica; (b ) un’espansione libera adiabatica. In entrambi i casi dire se la sua temperatura subisce variazioni e in caso affermativo specificare se la temperatura finale è superiore o inferiore a quella iniziale motivando esaurientemente le risposte sulla base del primo principio della termodinamica e delle proprietà dei gas perfetti. 4. Ricavare , a partire dalla formula fondamentale della cinematica del corpo rigido e dalla definizione di momento angolare, la relazione tra il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso e la sua velocità angolare.

Transcript of A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A Prof ... · ... esaurientemente le risposte...

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 154 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 1Matricola: 0000152136 Cognome e nome: Ricci Antonio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce: (a) un’espansione adiabatica quasi-statica; (b) un’espansione libera adiabatica. In entrambi icasi dire se la sua temperatura subisce variazioni e in caso affermativo specificare se la temperatura finale è superioreo inferiore a quella iniziale motivando esaurientemente le risposte sulla base del primo principio della termodinamica edelle proprietà dei gas perfetti.

4. Ricavare, a partire dalla formula fondamentale della cinematica del corpo rigido e dalla definizione di momento angolare,la relazione tra il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso e la sua velocità angolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 136 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 5Matricola: 0900028987 Cognome e nome: Nanni Maria Rosa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. (a) Enunciare il principio dell’aumento dell’entropia. (b) Può diminuire l’entropia di un sistema? (c) Può dimi-nuire l’entropia dell’ambiente esterno? (d) Può diminuire l’entropia dell’universo (sistema + ambiente)? Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare il teorema di Carnot.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 8 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 7Matricola: 0000192837 Cognome e nome: Bassi Matteo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidell’accelerazione di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) Come si definisce un termostato (altrimenti detto serbatoio di calore o sorgente di calore a temperatura costante oancora bagno di calore)? (b) Come si può realizzare in pratica, con buona approssimazione, un termostato?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sottosmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 90 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 10Matricola: 0000652254 Cognome e nome: Greco Daniela

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere le 12 relazioni di ortonormalità tra i versori cartesiani.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. (a) Che cosa rappresenta la temperatura critica? (b) Qual è approssimativamente la temperatura critica dell’acqua?

4. Dimostrare il teorema di Clausius (essendo noto il teorema di Carnot).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 54 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 12Matricola: 0000848339 Cognome e nome: Fabbri Matilde

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. Descrivere (a) il moto perpetuo di prima specie e (b) il moto perpetuo di seconda specie, chiarendo il motivo per cuiessi risultano impossibili e i principi che essi violano.

4. Enunciare e dimostrare il teorema di Huygens-Steiner, a partire dalla definizione di momento di inerzia e di centro dimassa.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 50 Turno: 1 Fila: 2 Posto: 14Matricola: 0000516618 Cognome e nome: Degli Esposti Annamaria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materiale libero? Qual è il numero dei gradi di libertà di un puntomateriale vincolato a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materialevincolato a giacere su di una superficie sferica? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. (a) Definire l’energia interna di un sistema termodinamico. (b) L’energia interna è una funzione di stato? Motivareesaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare che l’entropia è una funzione di stato.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 114 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 1Matricola: 0000852322 Cognome e nome: Mariani Elisa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati? Motivarela risposta.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. (a) Che curva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione isoterma quasi-statica di un gas perfetto? (b) Checurva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione adiabatica quasi-statica di un gas perfetto? Specificarele equazioni delle due curve descrivendo accuratamente il significato dei simboli.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore criticamente smorzato (fino a trovarel’espressione dello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 18 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 3Matricola: 0000854218 Cognome e nome: Bianco Federica

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il giorno solare. (b) Definire il giorno sidereo. (c) Qual è la differenza (di tempo) fra la durata media diun giorno solare e quella di un giorno sidereo?

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare il principio dell’aumento dell’entropia.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 156 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 5Matricola: 0000147620 Cognome e nome: Rimondi Raffaele

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Definire il calore. (b) Il calore è una funzione di stato? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Enunciare la relazione che sussiste tra il momento assiale risultante delle forze esterne M(e)u e l’accelerazione angolare

ω e dimostrare tale relazione a partire dalla relazione tra il momento angolare assiale Ku di un corpo rigido che ruotaattorno a un asse fisso e la sua velocità angolare ω e dalla seconda equazione cardinale della dinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 164 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 7Matricola: 0000858116 Cognome e nome: Romano Silvia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. (a) Che cosa contengono le bolle di una pentola d’acqua in ebollizione? (b) Perché l’acqua, in condizioni standard,bolle proprio a quella data temperatura (100 ◦C nella scala Celsius) e non bolle a temperatura più bassa? Motivareesaurientemente la risposta.

4. Dimostrare l’equazione dell’energia interna:(

∂U∂V

)

T= T

(

∂p∂T

)

V− p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 165 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 10Matricola: 0000855679 Cognome e nome: Romeo Teresa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conrisultante nulla? Motivare la risposta.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. Il passaggio diretto di calore da un corpo più caldo a un corpo più freddo (senza modificazioni dell’ambiente circostante)è un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sovrasmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 67 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 12Matricola: 0000156178 Cognome e nome: Fiorini Salvatore

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Esporre e commentare le espressioni intrinseche della velocità e dell’accelerazione.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. (a) Quando una trasformazione termodinamica si dice quasi-statica? (b) Quando una trasformazione termodinamicasi dice reversibile? (c) Quando una trasformazione quasi-statica risulta essere reversibile?

4. Dimostrare l’equazione dell’entalpia:(

∂H∂p

)

T= V − T

(

∂V∂T

)

p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 177 Turno: 1 Fila: 4 Posto: 14Matricola: 0000650411 Cognome e nome: Sarti Ines

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 90 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. Se si mette in funzione un ventilatore in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperatura della stanza: (a)diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Spiegarne esaurientemente il motivo?

4. Mostrare almeno una forza che non sia conservativa. Motivare la risposta dimostrando che essa viola almeno unacondizione necessaria.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 187 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 1Matricola: 0000152334 Cognome e nome: Tonelli Davide

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare le 2 equazioni del TdS: TdS = ncV dT + T(

∂p∂T

)

VdV e TdS = ncpdT − T

(

∂V∂T

)

pdp, a partire dalla

definizione di calore molare, dalla equazione dell’energia interna(

∂U∂V

)

T= T

(

∂p∂T

)

V− p e dall’equazione dell’entalpia

(

∂H∂p

)

T= V − T

(

∂V∂T

)

p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 166 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 3Matricola: 0000650904 Cognome e nome: Rossetti Eleonora

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conmomento risultante nullo? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Definire operativamente la temperatura termodinamica assoluta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore forzato (fino a ricavare l’espressione dellospostamento in funzione del tempo nello stato stazionario e trascurando la fase transitoria).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 77 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 5Matricola: 0000879583 Cognome e nome: Gasparini Milena

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire e scrivere l’espressione algebrica delle seguenti grandezze: (a) l’accelerazione di trascinamento, (b) l’accelera-zione centrifuga e (c) l’accelerazione di Coriolis.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. In alta montagna, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurientementela risposta?

4. Dimostrare che la variazione della funzione di Helmholtz tra due stati è pari al massimo lavoro che il sistema puòcompiere in una trasformazione che collega tali stati.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 163 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 7Matricola: 0000847737 Cognome e nome: Romagnoli Ida

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il baricentro (o centro di gravità) di un corpo rigido. (b) Scrivere l’espressione matematica vettoriale chedefinisce la posizione del baricentro. (c) Scrivere l’espressione matematica delle tre coordinate cartesiane del baricentro.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. La trasformazione di energia meccanica in energia termica eseguita da un mulinello di Joule in un recipiente adiabaticoè un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Enunciare e dimostrare il teorema delle forze vive. Nell’enunciazione, specificare se esso è valido soltanto per forzeconservative o se esso vale anche per forze dissipative.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 94 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 10Matricola: 0000160258 Cognome e nome: Hossain Christian

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidella velocità di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. (a) Definire la funzione di Helmholtz. (b) Definire la funzione di Gibbs. (c) Mostrarne la relazione che lega le duefunzioni.

4. Dimostrare che il minimo della funzione di Helmholtz per un sistema a volume costante rappresenta uno stato diequilibrio stabile.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 10 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 12Matricola: 0000854335 Cognome e nome: Bellini Marta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Per quale tipo di moto di un punto materiale l’accelerazione è tangente alla traiettoria? (b) Per quale tipo di motodi un punto materiale l’accelerazione è normale alla traiettoria? Specificare le categorie più ampie di moti di un puntomateriale che soddisfano i due suddetti requisiti e motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. L’aria mossa da un ventilatore diminuisce effettivamente la temperatura della pelle dell’uomo o si tratta soltanto diun’illusione? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare, a partire dall’espressione generale della forza di trascinamento, l’espressione dell’accelerazione g di caduta dei

corpi sulla terra (che include gli effetti della forza di gravità della forza centrifuga) in funzione della latitudine.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 95 Turno: 1 Fila: 6 Posto: 14Matricola: 0000154218 Cognome e nome: Lambertini Claudio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 10 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Un gas perfetto subisce un’espansione libera adiabatica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che il minimo della funzione di Gibbs per un sistema a pressione costante rappresenta uno stato di equilibriostabile.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 198 Turno: 1 Fila: 8 Posto: 1Matricola: 0000155679 Cognome e nome: Zanetti Sergio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella somma ~a + ~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di somma di vettori.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) L’acqua può evaporare a temperatura inferiore a 100 ◦C? (b) Quale condizione fisica causa l’ebollizione dell’acquaa 100 ◦C? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Enunciare e dimostrare il teorema di König (a) per un sistema meccanico generico costituito da n punti materiali; (b)per un corpo rigido.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 100 Turno: 1 Fila: 8 Posto: 3Matricola: 0000117243 Cognome e nome: Lodi Marcello

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire il numero dei gradi di libertà di un sistema meccanico.

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. (a) Si può realizzare una macchina termica ciclica che compia lavoro positivo scambiando calore con un solo termostatosenza altri effetti? (a) Si può realizzare una macchina termica non ciclica che compia lavoro positivo scambiando calorecon un solo termostato senza altri effetti? Motivare esaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione p = −(

∂F∂V

)

Tdove F è la funzione di Helmholtz, mentre

p, V e T sono rispettivamente la pressione, il volume e la temperatura.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 155 Turno: 1 Fila: 8 Posto: 5Matricola: 0000175258 Cognome e nome: Righi Giovanni

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. La somma delle forze applicate a un corpo rigido è nulla. Si può per questo affermare che il corpo è in equilibrio?Motivare la risposta.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Nella pentola a pressione, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurien-temente la risposta?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione V =(

∂G∂p

)

T, dove G è la funzione di Gibbs, mentre p,

V e T sono rispettivamente la pressione, il volume e la temperatura.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 132 Turno: 1 Fila: 8 Posto: 7Matricola: 0000888738 Cognome e nome: Monti Silvana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto rettilineonon uniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione S = −(

∂F∂T

)

V, dove S è l’entropia, F è la funzione (o

potenziale termodinamico) di Helmholtz, T è la temperatura assoluta e V è il volume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 9 Turno: 1 Fila: 8 Posto: 10Matricola: 0000612690 Cognome e nome: Bassi Nicoletta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella differenza ~a −~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di differenza di due vettori.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Quanto vale approssimativamente la pressione di vapor saturo dell’acqua a 100 ◦C? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione S = −(

∂G∂T

)

p, dove S è l’entropia, G è la funzione (o

potenziale termodinamico) di Gibbs, T è la temperatura assoluta e p è la pressione. .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 171 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 1Matricola: 0000862687 Cognome e nome: Russo Francesca

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. Perché il calore ceduto da una macchina termica all’ambiente non può essere convertito in energia meccanica con buonaefficienza? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione U = F − T(

∂F∂T

)

V, dove U è l’energia interna, T è la

temperatura (assoluta), F è la funzione (o potenziale termodinamico) di Helmholtz e V è il volume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 107 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 3Matricola: 0000863459 Cognome e nome: Mancini Carla

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema di 2, 3, 4 o 5 punti materiali vincolati a mantenere inalterate ledistanze reciproche? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. Che cosa accade se si scalda l’acqua a 100 ◦C e oltre entro un recipiente non poroso? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione H = G−T(

∂G∂T

)

p, dove H è l’entalpia, T è la temperatura

(assoluta), G è la funzione (o potenziale termodinamico) di Gibbs e p è la pressione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 43 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 5Matricola: 0000168040 Cognome e nome: Cremonini Daniele

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quale condizione è necessaria e sufficiente per l’equilibrio di un punto materiale? Quale condizione è necessaria esufficiente per l’equilibrio di un corpo rigido?

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione CV = −T(

∂2F∂T 2

)

V,V, dove CV è la capacità termica a

volume costante, T è la temperatura (assoluta), F è la funzione (o potenziale termodinamico) di Helmholtz e V è ilvolume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 124 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 7Matricola: 0000180083 Cognome e nome: Mazza Luciano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere il prodottoscalare ~a ·~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con due numeri emotivare la risposta sulla base della definizione del prodotto scalare.

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) Come mai si forma la condensa sulle bottiglie di vetro estratte dal frigorifero? (b) Da dove proviene tale condensa?Motivare esaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione Cp = −T(

∂2G∂T 2

)

p,pdove Cp è la capacità termica a

pressione costante, T è la temperatura (assoluta), G è la funzione (o potenziale termodinamico) di Gibbs e p è lapressione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 52 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 10Matricola: 0000118716 Cognome e nome: Donati Michele

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto curvilineouniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. (a) Si può trasferire calore da un corpo più freddo a un corpo più caldo? In che modo? (b) È possibile effettuare taletrasferimento senza modificare lo stato dell’ambiente? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Definire la velocità areolare istantanea (aiutandosi con un disegno) e ricavarne l’espressione matematica, definendoaccuratamente i simboli utilizzati a parole e/o mediante un disegno.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 197 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 12Matricola: 0000189499 Cognome e nome: Vitali Umberto

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. Il “fumo” che si osserva uscire da una pentola di acqua in ebollizione è costituito da vapore acqueo o da piccole gocciolinedi acqua liquida? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ) sia conservativo è che esista una

funzione scalare della posizione U (P ) tale che Lγ(A,B) = U (B) − U (A).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 162 Turno: 1 Fila: 10 Posto: 14Matricola: 0000152098 Cognome e nome: Rizzoli Aldo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il moto di un corpo rigido si dice (a) rotatorio, (b) traslatorio e (c) rototraslatorio?

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. Un sistema termodinamico a temperatura più alta viene messo a contatto con un sistema termodinamico a temperaturapiù bassa. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione di entropia del sistema a temperatura più alta; (b) lavariazione di entropia del sistema a temperatura più bassa; (c) la variazione di entropia complessiva dei due sistemi.Motivare esaurientemente le risposte.

4. Ricavare l’espressione della pressione di un gas sulla parete di un recipiente che lo contiene, in funzione del valor mediodella componente perpendicolare alla parete della velocità molecolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 38 Turno: 1 Fila: 12 Posto: 3Matricola: 0000648787 Cognome e nome: Conti Giulia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadel prodotto vettoriale ~a ∧~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimocon due numeri e motivare la risposta sulla base della definizione del prodotto vettoriale.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. Si può avere, a pressione atmosferica, l’equilibrio tra le fasi liquida, solida e gassosa dell’acqua? Motivare esauriente-mente la risposta.

4. Ricavare l’espressione intrinseca dell’accelerazione, utilizzando un disegno per chiarire il procedimento seguito perdeterminare la derivata del versore tangente rispetto al tempo, dt

dt, e annotando accuratamente il significato dei simboli

utilizzati.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 184 Turno: 1 Fila: 12 Posto: 5Matricola: 0000188738 Cognome e nome: Stanzani Alberto

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Qual è il numero minimo di termostati di cui ha bisogno una macchina termica ciclica per operare? Motivareesaurientemente la risposta sulla base del secondo principio della termodinamica e delle proprietà della macchinadi Carnot.

4. Ricavare l’espressione della velocità di rotazione del piano di oscillazione del pendolo di Foucault in funzione dellavelocità di rotazione della Terra e della latitudine, aiutandosi con uno o più disegni.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 180 Turno: 1 Fila: 12 Posto: 7Matricola: 0000852334 Cognome e nome: Serra Luisa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Qual è la massima efficienza di conversione dell’energia meccanica in energia termica? (b) Qual è la massimaefficienza di conversione dell’energia termica in energia meccanica, date le temperature massima, TH , e minima, TC ,dei termostati cui si dispone? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Calcolare, descrivendo il procedimento seguito, il valor medio del tempo di attesa necessario affinché una mole di gassi comprima spontaneamente entro la metà del recipiente che lo contiene (tempo di Poincaré).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 168 Turno: 1 Fila: 12 Posto: 10Matricola: 0000847217 Cognome e nome: Rosso Rosanna

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidell’accelerazione di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. Mettendo in funzione un frigorifero con la porta aperta in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperaturadella stanza (a) diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare le 3 formule di Poisson: dıdt

= ~ω∧ ı, ddt

= ~ω∧ , dkdt

= ~ω∧ k, a partire dalle relazioni di ortonormalità dei versoricartesiani.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 113 Turno: 1 Fila: 12 Posto: 12Matricola: 0000847285 Cognome e nome: Mari Maria Cristina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere le 12 relazioni di ortonormalità tra i versori cartesiani.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. A partire dalla definizione di prodotto scalare tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto scalare di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera soggetta soltanto a resistenza viscosa (finoa trovare la velocità e lo spostamento in funzione del tempo) [si ricordi che

eaxdx = 1a

eax + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 150 Turno: 1 Fila: 12 Posto: 14Matricola: 0000163459 Cognome e nome: Poli Andrea

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. (a) In quali condizioni un sistema termodinamico si dice essere in stato di equilibrio termodinamico? (b) Quali condizionidi equilibrio sono necessarie per aversi l’equilibrio termodinamico?

4. Dimostrare che il lavoro compiuto da un fluido in una trasformazione quasi-statica è pari a p dV .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 118 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 1Matricola: 0000881736 Cognome e nome: Martinelli Martina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materiale libero? Qual è il numero dei gradi di libertà di un puntomateriale vincolato a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materialevincolato a giacere su di una superficie sferica? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Tracciare nel diagramma di Clapeyron l’isoterma di un gas perfetto e scriverne l’equazione. (b) Tracciare neldiagramma di Clapeyron l’isoterma di un vapore in equilibrio col proprio liquido e scriverne l’equazione (tracciaresoltanto il tratto dell’isoterma in cui il vapore è in equilibrio col proprio liquido).

4. Ricavare la formula fondamentale della cinematica dei corpi rigidi, ~vP = ~vO + ~ω ∧ (P − O) a partire dalla formula diPoisson du

dt= ~ω ∧ u.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 93 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 3Matricola: 0000190229 Cognome e nome: Guidi Fabio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati? Motivarela risposta.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. (a) Enunciare il secondo principio della termodinamica nella formulazione di Kelvin-Planck. (b) Enunciare il secondoprincipio della termodinamica nella formulazione di Clausius.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ) sia conservativo è che esista una

funzione scalare della posizione U (P ) tale che ~F = ~∇U .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 84 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 5Matricola: 0000155843 Cognome e nome: Giuliani Gianfranco

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il giorno solare. (b) Definire il giorno sidereo. (c) Qual è la differenza (di tempo) fra la durata media diun giorno solare e quella di un giorno sidereo?

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. In quali condizioni due sistemi termodinamici, entrambi in stato di equilibrio termodinamico, si dicono in equilibrio

termico tra loro?

4. Ricavare le 3 formule di Poisson, relative all’espansione adiabatica, quasi-statica di un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 45 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 7Matricola: 0000152618 Cognome e nome: Dall’Olio Sandro

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. A partire dalla definizione di prodotto vettoriale tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto vettoriale di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Ricavare, a partire dalla formula di Poisson dudt

= ~ω ∧ u, la legge di trasformazione della velocità di un punto materialepassando da un SdR a un altro, la cui origine trasla rispetto all’origine del primo con velocità ~vO e i cui versori cartesianiruotano rispetto a quelli del primo SdR con velocità angolare ~ω.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 127 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 10Matricola: 0000150095 Cognome e nome: Mengoli Filippo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Enunciare, nella sua formulazione matematica, il primo principio della termodinamica, spiegando accuratamente ilsignificato dei simboli. (b) Con che modalità si può trasferire energia da un sistema termodinamico a un altro?

4. Ricavare la prima equazione cardinale della dinamica a partire dal secondo principio della dinamica e dal principio di“azione” e “reazione”.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 73 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 12Matricola: 0000147285 Cognome e nome: Galletti Bruno

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conrisultante nulla? Motivare la risposta.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. Come si calcola la variazione di entropia di un sistema termodinamico conseguente a una trasformazione irreversibile?

4. Ricavare la relazione tra dU e dT per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 195 Turno: 1 Fila: 14 Posto: 14Matricola: 0000880083 Cognome e nome: Viola Graziella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Esporre e commentare le espressioni intrinseche della velocità e dell’accelerazione.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Come si definisce un gas perfetto? (b) Quali proprietà soddisfano i suoi parametri di stato? (c) Quali proprietàsoddisfa la sua energia interna?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera in caduta nel campo gravitazionale, soggettaa resistenza viscosa (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che

dxx+a

= ln (x + a) + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 39 Turno: 1 Fila: 16 Posto: 1Matricola: 0000147739 Cognome e nome: Conti Massimo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 90 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Un sistema è costituito di acqua e vapore acqueo in equilibrio. Comprimendo a temperatura costante tale sistema,specificare se la pressione: (a) aumenta; (b) rimane costante; (c) diminuisce. Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare la relazione tra dH e dT per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 176 Turno: 1 Fila: 16 Posto: 3Matricola: 0000875258 Cognome e nome: Santoro Gabriella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Si può rappresentare una trasformazione irreversibile nel diagramma di Clapeyron? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ), definito in un dominio semplicementeconnesso, sia conservativo è che il rotore del campo sia ovunque nullo nel dominio di definizione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 72 Turno: 1 Fila: 16 Posto: 5Matricola: 0000850095 Cognome e nome: Franco Cinzia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conmomento risultante nullo? Motivare la risposta.

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. (a) Definire il punto triplo. (b) Qual è la temperatura del punto triplo dell’acqua? (c) Al punto triplo dell’acqua èassociata una ben definita pressione o si può avere il punto triplo a pressioni diverse?

4. Ricavare la relazione tra Cp e CV per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 76 Turno: 1 Fila: 16 Posto: 7Matricola: 0000154916 Cognome e nome: Gandolfi Tommaso

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire e scrivere l’espressione algebrica delle seguenti grandezze: (a) l’accelerazione di trascinamento, (b) l’accelera-zione centrifuga e (c) l’accelerazione di Coriolis.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. A partire dalla definizione di momento risultante rispetto a un centro di riduzione O di un insieme di vettori ~Fi applicatirispettivamente nei punti Pi, cioè ~M(O) =

∑ni=1 (Pi − O)∧ ~Fi, dimostrare che, se la risultante è nulla, allora il momento

risultante non dipende dalla scelta del centro di riduzione.

4. Ricavare la seconda equazione cardinale della dinamica a partire dal secondo principio della dinamica e dal principiodi “azione” e “reazione”.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 4 Turno: 1 Fila: 16 Posto: 10Matricola: 0000146944 Cognome e nome: Balboni Dario

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il baricentro (o centro di gravità) di un corpo rigido. (b) Scrivere l’espressione matematica vettoriale chedefinisce la posizione del baricentro. (c) Scrivere l’espressione matematica delle tre coordinate cartesiane del baricentro.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce: (a) un’espansione adiabatica quasi-statica; (b) un’espansione libera adiabatica. In entrambi icasi dire se la sua temperatura subisce variazioni e in caso affermativo specificare se la temperatura finale è superioreo inferiore a quella iniziale motivando esaurientemente le risposte sulla base del primo principio della termodinamica edelle proprietà dei gas perfetti.

4. Dimostrare che in una trasformazione isocora quasi-statica Q = ∆U .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 46 Turno: 2 Fila: 2 Posto: 1Matricola: 0000848981 Cognome e nome: De Angelis Giuliana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidella velocità di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. (a) Enunciare il principio dell’aumento dell’entropia. (b) Può diminuire l’entropia di un sistema? (c) Può dimi-nuire l’entropia dell’ambiente esterno? (d) Può diminuire l’entropia dell’universo (sistema + ambiente)? Motivareesaurientemente le risposte.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera soggetta soltanto a resistenza idraulica (finoa trovare la velocità e lo spostamento in funzione del tempo) [si ricordi che

dxkx+q

= 1k

ln (kx + q) + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 193 Turno: 2 Fila: 2 Posto: 5Matricola: 0000165340 Cognome e nome: Veronesi Stefano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Per quale tipo di moto di un punto materiale l’accelerazione è tangente alla traiettoria? (b) Per quale tipo di motodi un punto materiale l’accelerazione è normale alla traiettoria? Specificare le categorie più ampie di moti di un puntomateriale che soddisfano i due suddetti requisiti e motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. (a) Come si definisce un termostato (altrimenti detto serbatoio di calore o sorgente di calore a temperatura costante oancora bagno di calore)? (b) Come si può realizzare in pratica, con buona approssimazione, un termostato?

4. Dimostrare che in una trasformazione isobara quasi-statica Q = ∆H .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 48 Turno: 2 Fila: 2 Posto: 7Matricola: 0000855843 Cognome e nome: De Rosa Mirella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 10 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. (a) Che cosa rappresenta la temperatura critica? (b) Qual è approssimativamente la temperatura critica dell’acqua?

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di capacità termica a volume costanteCV e dall’espressione del lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che per un gas generico si haCV =

(

∂U∂T

)

V, dove U è l’energia interna. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, il

volume V e la temperatura T .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 19 Turno: 2 Fila: 2 Posto: 10Matricola: 0000166235 Cognome e nome: Bonazzi Nicolò

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella somma ~a + ~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di somma di vettori.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. Descrivere (a) il moto perpetuo di prima specie e (b) il moto perpetuo di seconda specie, chiarendo il motivo per cuiessi risultano impossibili e i principi che essi violano.

4. Dimostrare che, se un sistema meccanico non è troppo esteso, allora il suo centro di massa G coincide con il suo centro

di gravità (o baricentro) B.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 151 Turno: 2 Fila: 2 Posto: 12Matricola: 0000852098 Cognome e nome: Poli Donatella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire il numero dei gradi di libertà di un sistema meccanico.

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) Definire l’energia interna di un sistema termodinamico. (b) L’energia interna è una funzione di stato? Motivareesaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalle definizioni di capacità termica a pressionecostante Cp e di entalpia H e dall’espressione del lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che perun gas generico si ha Cp =

(

∂H∂T

)

p. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p

e la temperatura T .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 71 Turno: 2 Fila: 2 Posto: 14Matricola: 0000849077 Cognome e nome: Franchi Sofia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. La somma delle forze applicate a un corpo rigido è nulla. Si può per questo affermare che il corpo è in equilibrio?Motivare la risposta.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. (a) Che curva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione isoterma quasi-statica di un gas perfetto? (b) Checurva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione adiabatica quasi-statica di un gas perfetto? Specificarele equazioni delle due curve descrivendo accuratamente il significato dei simboli.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera in caduta nel campo gravitazionale, soggettaa resistenza idraulica (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che

dx1−x2 = arctanhx + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 144 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 1Matricola: 0000846535 Cognome e nome: Palumbo Sandra

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto rettilineonon uniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di entalpia H e dall’espressione dellavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che, per un gas generico, si ha

(

∂H∂V

)

p= p +

(

∂U∂V

)

p, dove U

è l’energia interna del sistema. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p e ilvolume V .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 31 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 3Matricola: 0000872325 Cognome e nome: Cattaneo Bianca

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella differenza ~a −~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di differenza di due vettori.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. (a) Definire il calore. (b) Il calore è una funzione di stato? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Ricavare, a partire dalle definizioni di centro di massa e di quantità di moto, la relazione tra la quantità di moto di unsistema meccanico e la velocità del suo centro di massa.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 158 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 5Matricola: 0000161396 Cognome e nome: Rinaldi Vincenzo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. (a) Che cosa contengono le bolle di una pentola d’acqua in ebollizione? (b) Perché l’acqua, in condizioni standard,bolle proprio a quella data temperatura (100 ◦C nella scala Celsius) e non bolle a temperatura più bassa? Motivareesaurientemente la risposta.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di entalpia H e dall’espressione del

lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che, per un gas generico, si ha(

∂H∂p

)

V= V +

(

∂U∂p

)

V, dove

U è l’energia interna del sistema. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p eil volume V .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 149 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 7Matricola: 0000846944 Cognome e nome: Piras Rina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema di 2, 3, 4 o 5 punti materiali vincolati a mantenere inalterate ledistanze reciproche? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Il passaggio diretto di calore da un corpo più caldo a un corpo più freddo (senza modificazioni dell’ambiente circostante)è un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera lanciata lungo la verticale verso l’alto nel

campo gravitazionale e soggetta a resistenza idraulica (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che∫

dx1+x2 = arctanx + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 160 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 10Matricola: 0000847275 Cognome e nome: Rizzi Maria Grazia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quale condizione è necessaria e sufficiente per l’equilibrio di un punto materiale? Quale condizione è necessaria esufficiente per l’equilibrio di un corpo rigido?

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Quando una trasformazione termodinamica si dice quasi-statica? (b) Quando una trasformazione termodinamicasi dice reversibile? (c) Quando una trasformazione quasi-statica risulta essere reversibile?

4. Dimostrare l’equivalenza degli enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius del secondo principio della termodinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 189 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 12Matricola: 0000870880 Cognome e nome: Valenti Rossella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere il prodottoscalare ~a ·~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con due numeri emotivare la risposta sulla base della definizione del prodotto scalare.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. Se si mette in funzione un ventilatore in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperatura della stanza: (a)diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Spiegarne esaurientemente il motivo?

4. Enunciare e dimostrare il teorema del moto del centro di massa, a partire dalle definizioni di centro di massa e diquantità di moto e dalla prima equazione cardinale della dinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 89 Turno: 2 Fila: 4 Posto: 14Matricola: 0000843156 Cognome e nome: Grasso Adriana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto curvilineouniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che il ciclo della macchina di Carnot (definita come macchina ciclica reversibile che scambia calore condue soli termostati) non può che essere costituito da due trasformazioni isoterme quasi-statiche e due trasformazioniadiabatiche quasi-statiche.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 60 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 1Matricola: 0000888476 Cognome e nome: Ferraro Michela

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Definire operativamente la temperatura termodinamica assoluta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore armonico (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 29 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 3Matricola: 0000615908 Cognome e nome: Caruso Giuseppina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il moto di un corpo rigido si dice (a) rotatorio, (b) traslatorio e (c) rototraslatorio?

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. In alta montagna, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurientementela risposta?

4. Dimostrare che il rendimento di una macchina di Carnot operante con due termostati a temperatura T1 e T2 (conT1 > T2) vale η = 1 −

T2

T1

.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 117 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 5Matricola: 0000860815 Cognome e nome: Martelli Olga

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadel prodotto vettoriale ~a ∧~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimocon due numeri e motivare la risposta sulla base della definizione del prodotto vettoriale.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. La trasformazione di energia meccanica in energia termica eseguita da un mulinello di Joule in un recipiente adiabaticoè un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare, a partire dalla formula fondamentale della cinematica del corpo rigido e dalla definizione di momento angolare,la relazione tra il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso e la sua velocità angolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 153 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 7Matricola: 0000841781 Cognome e nome: Ricci Anna Maria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. (a) Definire la funzione di Helmholtz. (b) Definire la funzione di Gibbs. (c) Mostrarne la relazione che lega le duefunzioni.

4. Dimostrare il teorema di Carnot.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 129 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 10Matricola: 0000155984 Cognome e nome: Monari Alessandro

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. L’aria mossa da un ventilatore diminuisce effettivamente la temperatura della pelle dell’uomo o si tratta soltanto diun’illusione? Motivare esaurientemente la risposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sottosmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 12 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 12Matricola: 0000866235 Cognome e nome: Benedetti Rossana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidell’accelerazione di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione libera adiabatica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare il teorema di Clausius (essendo noto il teorema di Carnot).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 138 Turno: 2 Fila: 6 Posto: 14Matricola: 0000844998 Cognome e nome: Neri Alice

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere le 12 relazioni di ortonormalità tra i versori cartesiani.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. (a) L’acqua può evaporare a temperatura inferiore a 100 ◦C? (b) Quale condizione fisica causa l’ebollizione dell’acquaa 100 ◦C? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Enunciare e dimostrare il teorema di Huygens-Steiner, a partire dalla definizione di momento di inerzia e di centro dimassa.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 42 Turno: 2 Fila: 8 Posto: 1Matricola: 0000146223 Cognome e nome: Costa Massimiliano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Si può realizzare una macchina termica ciclica che compia lavoro positivo scambiando calore con un solo termostatosenza altri effetti? (a) Si può realizzare una macchina termica non ciclica che compia lavoro positivo scambiando calorecon un solo termostato senza altri effetti? Motivare esaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che l’entropia è una funzione di stato.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 2 Turno: 2 Fila: 8 Posto: 3Matricola: 0000841276 Cognome e nome: Alberti Vittoria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materiale libero? Qual è il numero dei gradi di libertà di un puntomateriale vincolato a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materialevincolato a giacere su di una superficie sferica? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Nella pentola a pressione, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurien-temente la risposta?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore criticamente smorzato (fino a trovarel’espressione dello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 86 Turno: 2 Fila: 8 Posto: 5Matricola: 0000141276 Cognome e nome: Govoni Edoardo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati? Motivarela risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare il principio dell’aumento dell’entropia.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 134 Turno: 2 Fila: 8 Posto: 7Matricola: 0000621172 Cognome e nome: Moretti Barbara

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il giorno solare. (b) Definire il giorno sidereo. (c) Qual è la differenza (di tempo) fra la durata media diun giorno solare e quella di un giorno sidereo?

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. Quanto vale approssimativamente la pressione di vapor saturo dell’acqua a 100 ◦C? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Enunciare la relazione che sussiste tra il momento assiale risultante delle forze esterne M(e)u e l’accelerazione angolare

ω e dimostrare tale relazione a partire dalla relazione tra il momento angolare assiale Ku di un corpo rigido che ruotaattorno a un asse fisso e la sua velocità angolare ω e dalla seconda equazione cardinale della dinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 16 Turno: 2 Fila: 8 Posto: 10Matricola: 0000178195 Cognome e nome: Berti Giulio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Perché il calore ceduto da una macchina termica all’ambiente non può essere convertito in energia meccanica con buonaefficienza? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare l’equazione dell’energia interna:(

∂U∂V

)

T= T

(

∂p∂T

)

V− p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 80 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 1Matricola: 0000188476 Cognome e nome: Giordani Enzo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. Che cosa accade se si scalda l’acqua a 100 ◦C e oltre entro un recipiente non poroso? Motivare esaurientemente larisposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sovrasmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 6 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 3Matricola: 0000886140 Cognome e nome: Barbieri Franca

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conrisultante nulla? Motivare la risposta.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare l’equazione dell’entalpia:(

∂H∂p

)

T= V − T

(

∂V∂T

)

p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 63 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 5Matricola: 0000851905 Cognome e nome: Ferri Carolina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Esporre e commentare le espressioni intrinseche della velocità e dell’accelerazione.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. (a) Come mai si forma la condensa sulle bottiglie di vetro estratte dal frigorifero? (b) Da dove proviene tale condensa?Motivare esaurientemente le risposte.

4. Mostrare almeno una forza che non sia conservativa. Motivare la risposta dimostrando che essa viola almeno unacondizione necessaria.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 185 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 7Matricola: 0000847620 Cognome e nome: Testa Clara

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 90 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. (a) Si può trasferire calore da un corpo più freddo a un corpo più caldo? In che modo? (b) È possibile effettuare taletrasferimento senza modificare lo stato dell’ambiente? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare le 2 equazioni del TdS: TdS = ncV dT + T(

∂p∂T

)

VdV e TdS = ncpdT − T

(

∂V∂T

)

pdp, a partire dalla

definizione di calore molare, dalla equazione dell’energia interna(

∂U∂V

)

T= T

(

∂p∂T

)

V− p e dall’equazione dell’entalpia

(

∂H∂p

)

T= V − T

(

∂V∂T

)

p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 33 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 10Matricola: 0000152584 Cognome e nome: Cesari Luigi

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. Il “fumo” che si osserva uscire da una pentola di acqua in ebollizione è costituito da vapore acqueo o da piccole gocciolinedi acqua liquida? Motivare esaurientemente la risposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore forzato (fino a ricavare l’espressione dellospostamento in funzione del tempo nello stato stazionario e trascurando la fase transitoria).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 115 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 12Matricola: 0000872460 Cognome e nome: Marini Luciana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conmomento risultante nullo? Motivare la risposta.

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. Un sistema termodinamico a temperatura più alta viene messo a contatto con un sistema termodinamico a temperaturapiù bassa. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione di entropia del sistema a temperatura più alta; (b) lavariazione di entropia del sistema a temperatura più bassa; (c) la variazione di entropia complessiva dei due sistemi.Motivare esaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che la variazione della funzione di Helmholtz tra due stati è pari al massimo lavoro che il sistema puòcompiere in una trasformazione che collega tali stati.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 30 Turno: 2 Fila: 10 Posto: 14Matricola: 0000839421 Cognome e nome: Castelli Lina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire e scrivere l’espressione algebrica delle seguenti grandezze: (a) l’accelerazione di trascinamento, (b) l’accelera-zione centrifuga e (c) l’accelerazione di Coriolis.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. Si può avere, a pressione atmosferica, l’equilibrio tra le fasi liquida, solida e gassosa dell’acqua? Motivare esauriente-mente la risposta.

4. Enunciare e dimostrare il teorema delle forze vive. Nell’enunciazione, specificare se esso è valido soltanto per forzeconservative o se esso vale anche per forze dissipative.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 61 Turno: 2 Fila: 12 Posto: 3Matricola: 0000819495 Cognome e nome: Ferretti Carlotta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il baricentro (o centro di gravità) di un corpo rigido. (b) Scrivere l’espressione matematica vettoriale chedefinisce la posizione del baricentro. (c) Scrivere l’espressione matematica delle tre coordinate cartesiane del baricentro.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. Qual è il numero minimo di termostati di cui ha bisogno una macchina termica ciclica per operare? Motivareesaurientemente la risposta sulla base del secondo principio della termodinamica e delle proprietà della macchinadi Carnot.

4. Dimostrare che il minimo della funzione di Helmholtz per un sistema a volume costante rappresenta uno stato diequilibrio stabile.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 22 Turno: 2 Fila: 12 Posto: 5Matricola: 0000148817 Cognome e nome: Borghi Giacomo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidella velocità di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. (a) Qual è la massima efficienza di conversione dell’energia meccanica in energia termica? (b) Qual è la massimaefficienza di conversione dell’energia termica in energia meccanica, date le temperature massima, TH , e minima, TC ,dei termostati cui si dispone? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Ricavare, a partire dall’espressione generale della forza di trascinamento, l’espressione dell’accelerazione g di caduta dei

corpi sulla terra (che include gli effetti della forza di gravità della forza centrifuga) in funzione della latitudine.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 55 Turno: 2 Fila: 12 Posto: 7Matricola: 0000848817 Cognome e nome: Fabbri Nadia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Per quale tipo di moto di un punto materiale l’accelerazione è tangente alla traiettoria? (b) Per quale tipo di motodi un punto materiale l’accelerazione è normale alla traiettoria? Specificare le categorie più ampie di moti di un puntomateriale che soddisfano i due suddetti requisiti e motivare la risposta.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. Mettendo in funzione un frigorifero con la porta aperta in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperaturadella stanza (a) diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che il minimo della funzione di Gibbs per un sistema a pressione costante rappresenta uno stato di equilibriostabile.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 174 Turno: 2 Fila: 12 Posto: 10Matricola: 0000651572 Cognome e nome: Sanna Rosa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 10 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. A partire dalla definizione di prodotto scalare tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto scalare di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Enunciare e dimostrare il teorema di König (a) per un sistema meccanico generico costituito da n punti materiali; (b)per un corpo rigido.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 40 Turno: 2 Fila: 12 Posto: 12Matricola: 0000848856 Cognome e nome: Coppola Alessia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella somma ~a + ~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di somma di vettori.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) In quali condizioni un sistema termodinamico si dice essere in stato di equilibrio termodinamico? (b) Quali condizionidi equilibrio sono necessarie per aversi l’equilibrio termodinamico?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione p = −(

∂F∂V

)

Tdove F è la funzione di Helmholtz, mentre

p, V e T sono rispettivamente la pressione, il volume e la temperatura.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 35 Turno: 2 Fila: 12 Posto: 14Matricola: 0000147275 Cognome e nome: Collina Gianni

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire il numero dei gradi di libertà di un sistema meccanico.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. (a) Tracciare nel diagramma di Clapeyron l’isoterma di un gas perfetto e scriverne l’equazione. (b) Tracciare neldiagramma di Clapeyron l’isoterma di un vapore in equilibrio col proprio liquido e scriverne l’equazione (tracciaresoltanto il tratto dell’isoterma in cui il vapore è in equilibrio col proprio liquido).

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione V =(

∂G∂p

)

T, dove G è la funzione di Gibbs, mentre p,

V e T sono rispettivamente la pressione, il volume e la temperatura.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 170 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 1Matricola: 0000161737 Cognome e nome: Ruggeri Enrico

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. La somma delle forze applicate a un corpo rigido è nulla. Si può per questo affermare che il corpo è in equilibrio?Motivare la risposta.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. (a) Enunciare il secondo principio della termodinamica nella formulazione di Kelvin-Planck. (b) Enunciare il secondoprincipio della termodinamica nella formulazione di Clausius.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione S = −(

∂F∂T

)

V, dove S è l’entropia, F è la funzione (o

potenziale termodinamico) di Helmholtz, T è la temperatura assoluta e V è il volume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 57 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 3Matricola: 0000917243 Cognome e nome: Farina Carmela

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto rettilineonon uniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. In quali condizioni due sistemi termodinamici, entrambi in stato di equilibrio termodinamico, si dicono in equilibrio

termico tra loro?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione S = −(

∂G∂T

)

p, dove S è l’entropia, G è la funzione (o

potenziale termodinamico) di Gibbs, T è la temperatura assoluta e p è la pressione. .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 14 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 5Matricola: 0000846060 Cognome e nome: Bernardi Gloria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella differenza ~a −~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di differenza di due vettori.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. A partire dalla definizione di prodotto vettoriale tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto vettoriale di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione U = F − T(

∂F∂T

)

V, dove U è l’energia interna, T è la

temperatura (assoluta), F è la funzione (o potenziale termodinamico) di Helmholtz e V è il volume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 108 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 7Matricola: 0000150904 Cognome e nome: Mantovani Angelo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. (a) Enunciare, nella sua formulazione matematica, il primo principio della termodinamica, spiegando accuratamente ilsignificato dei simboli. (b) Con che modalità si può trasferire energia da un sistema termodinamico a un altro?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione H = G−T(

∂G∂T

)

p, dove H è l’entalpia, T è la temperatura

(assoluta), G è la funzione (o potenziale termodinamico) di Gibbs e p è la pressione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 59 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 10Matricola: 0000847628 Cognome e nome: Ferrari Anna

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema di 2, 3, 4 o 5 punti materiali vincolati a mantenere inalterate ledistanze reciproche? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Come si calcola la variazione di entropia di un sistema termodinamico conseguente a una trasformazione irreversibile?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione CV = −T(

∂2F∂T 2

)

V,V, dove CV è la capacità termica a

volume costante, T è la temperatura (assoluta), F è la funzione (o potenziale termodinamico) di Helmholtz e V è ilvolume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 188 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 12Matricola: 0000180176 Cognome e nome: Tugnoli Fabrizio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quale condizione è necessaria e sufficiente per l’equilibrio di un punto materiale? Quale condizione è necessaria esufficiente per l’equilibrio di un corpo rigido?

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. (a) Come si definisce un gas perfetto? (b) Quali proprietà soddisfano i suoi parametri di stato? (c) Quali proprietàsoddisfa la sua energia interna?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione Cp = −T(

∂2G∂T 2

)

p,pdove Cp è la capacità termica a

pressione costante, T è la temperatura (assoluta), G è la funzione (o potenziale termodinamico) di Gibbs e p è lapressione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 34 Turno: 2 Fila: 14 Posto: 14Matricola: 0000121172 Cognome e nome: Cocchi Francesco

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere il prodottoscalare ~a ·~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con due numeri emotivare la risposta sulla base della definizione del prodotto scalare.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Un sistema è costituito di acqua e vapore acqueo in equilibrio. Comprimendo a temperatura costante tale sistema,specificare se la pressione: (a) aumenta; (b) rimane costante; (c) diminuisce. Motivare esaurientemente la risposta.

4. Definire la velocità areolare istantanea (aiutandosi con un disegno) e ricavarne l’espressione matematica, definendoaccuratamente i simboli utilizzati a parole e/o mediante un disegno.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 41 Turno: 2 Fila: 16 Posto: 1Matricola: 0000653328 Cognome e nome: Costa Angela

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto curvilineouniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. Si può rappresentare una trasformazione irreversibile nel diagramma di Clapeyron? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ) sia conservativo è che esista una

funzione scalare della posizione U (P ) tale che Lγ(A,B) = U (B) − U (A).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 66 Turno: 2 Fila: 16 Posto: 3Matricola: 0000890229 Cognome e nome: Fiore Valeria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Definire il punto triplo. (b) Qual è la temperatura del punto triplo dell’acqua? (c) Al punto triplo dell’acqua èassociata una ben definita pressione o si può avere il punto triplo a pressioni diverse?

4. Ricavare l’espressione della pressione di un gas sulla parete di un recipiente che lo contiene, in funzione del valor mediodella componente perpendicolare alla parete della velocità molecolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 121 Turno: 2 Fila: 16 Posto: 5Matricola: 0000143156 Cognome e nome: Masetti Simone

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il moto di un corpo rigido si dice (a) rotatorio, (b) traslatorio e (c) rototraslatorio?

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. A partire dalla definizione di momento risultante rispetto a un centro di riduzione O di un insieme di vettori ~Fi applicatirispettivamente nei punti Pi, cioè ~M(O) =

∑ni=1 (Pi − O)∧ ~Fi, dimostrare che, se la risultante è nulla, allora il momento

risultante non dipende dalla scelta del centro di riduzione.

4. Ricavare l’espressione intrinseca dell’accelerazione, utilizzando un disegno per chiarire il procedimento seguito perdeterminare la derivata del versore tangente rispetto al tempo, dt

dt, e annotando accuratamente il significato dei simboli

utilizzati.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 25 Turno: 2 Fila: 16 Posto: 7Matricola: 0000859499 Cognome e nome: Bruno Alessandra

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadel prodotto vettoriale ~a ∧~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimocon due numeri e motivare la risposta sulla base della definizione del prodotto vettoriale.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce: (a) un’espansione adiabatica quasi-statica; (b) un’espansione libera adiabatica. In entrambi icasi dire se la sua temperatura subisce variazioni e in caso affermativo specificare se la temperatura finale è superioreo inferiore a quella iniziale motivando esaurientemente le risposte sulla base del primo principio della termodinamica edelle proprietà dei gas perfetti.

4. Ricavare l’espressione della velocità di rotazione del piano di oscillazione del pendolo di Foucault in funzione dellavelocità di rotazione della Terra e della latitudine, aiutandosi con uno o più disegni.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 17 Turno: 2 Fila: 16 Posto: 10Matricola: 0000879737 Cognome e nome: Bianchi Paola

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. (a) Enunciare il principio dell’aumento dell’entropia. (b) Può diminuire l’entropia di un sistema? (c) Può dimi-nuire l’entropia dell’ambiente esterno? (d) Può diminuire l’entropia dell’universo (sistema + ambiente)? Motivareesaurientemente le risposte.

4. Calcolare, descrivendo il procedimento seguito, il valor medio del tempo di attesa necessario affinché una mole di gassi comprima spontaneamente entro la metà del recipiente che lo contiene (tempo di Poincaré).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 26 Turno: 3 Fila: 2 Posto: 1Matricola: 0000186140 Cognome e nome: Calzolari Giuseppe

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Come si definisce un termostato (altrimenti detto serbatoio di calore o sorgente di calore a temperatura costante oancora bagno di calore)? (b) Come si può realizzare in pratica, con buona approssimazione, un termostato?

4. Ricavare le 3 formule di Poisson: dıdt

= ~ω∧ ı, ddt

= ~ω∧ , dkdt

= ~ω∧ k, a partire dalle relazioni di ortonormalità dei versoricartesiani.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 81 Turno: 3 Fila: 2 Posto: 5Matricola: 0000872331 Cognome e nome: Giordano Lucia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidell’accelerazione di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. (a) Che cosa rappresenta la temperatura critica? (b) Qual è approssimativamente la temperatura critica dell’acqua?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera soggetta soltanto a resistenza viscosa (finoa trovare la velocità e lo spostamento in funzione del tempo) [si ricordi che

eaxdx = 1a

eax + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 119 Turno: 3 Fila: 2 Posto: 7Matricola: 0000644202 Cognome e nome: Martini Cristina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere le 12 relazioni di ortonormalità tra i versori cartesiani.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Descrivere (a) il moto perpetuo di prima specie e (b) il moto perpetuo di seconda specie, chiarendo il motivo per cuiessi risultano impossibili e i principi che essi violano.

4. Dimostrare che il lavoro compiuto da un fluido in una trasformazione quasi-statica è pari a p dV .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 69 Turno: 3 Fila: 2 Posto: 10Matricola: 0000152198 Cognome e nome: Fontana Vittorio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. (a) Definire l’energia interna di un sistema termodinamico. (b) L’energia interna è una funzione di stato? Motivareesaurientemente quest’ultima risposta.

4. Ricavare la formula fondamentale della cinematica dei corpi rigidi, ~vP = ~vO + ~ω ∧ (P − O) a partire dalla formula diPoisson du

dt= ~ω ∧ u.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 161 Turno: 3 Fila: 2 Posto: 12Matricola: 0000865340 Cognome e nome: Rizzo Valentina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materiale libero? Qual è il numero dei gradi di libertà di un puntomateriale vincolato a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materialevincolato a giacere su di una superficie sferica? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. (a) Che curva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione isoterma quasi-statica di un gas perfetto? (b) Checurva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione adiabatica quasi-statica di un gas perfetto? Specificarele equazioni delle due curve descrivendo accuratamente il significato dei simboli.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ) sia conservativo è che esista una

funzione scalare della posizione U (P ) tale che ~F = ~∇U .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 133 Turno: 3 Fila: 2 Posto: 14Matricola: 0000652198 Cognome e nome: Morelli Ilaria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati? Motivarela risposta.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Ricavare le 3 formule di Poisson, relative all’espansione adiabatica, quasi-statica di un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 186 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 1Matricola: 0000119495 Cognome e nome: Tinti Alessio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il giorno solare. (b) Definire il giorno sidereo. (c) Qual è la differenza (di tempo) fra la durata media diun giorno solare e quella di un giorno sidereo?

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) Definire il calore. (b) Il calore è una funzione di stato? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Ricavare, a partire dalla formula di Poisson dudt

= ~ω ∧ u, la legge di trasformazione della velocità di un punto materialepassando da un SdR a un altro, la cui origine trasla rispetto all’origine del primo con velocità ~vO e i cui versori cartesianiruotano rispetto a quelli del primo SdR con velocità angolare ~ω.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 200 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 3Matricola: 0000152757 Cognome e nome: Zucchini Maurizio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. (a) Che cosa contengono le bolle di una pentola d’acqua in ebollizione? (b) Perché l’acqua, in condizioni standard,bolle proprio a quella data temperatura (100 ◦C nella scala Celsius) e non bolle a temperatura più bassa? Motivareesaurientemente la risposta.

4. Ricavare la prima equazione cardinale della dinamica a partire dal secondo principio della dinamica e dal principio di“azione” e “reazione”.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 143 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 5Matricola: 0000852618 Cognome e nome: Palmieri Grazia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. Il passaggio diretto di calore da un corpo più caldo a un corpo più freddo (senza modificazioni dell’ambiente circostante)è un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare la relazione tra dU e dT per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 20 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 7Matricola: 0000155235 Cognome e nome: Bonfiglioli Carlo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conrisultante nulla? Motivare la risposta.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. (a) Quando una trasformazione termodinamica si dice quasi-statica? (b) Quando una trasformazione termodinamicasi dice reversibile? (c) Quando una trasformazione quasi-statica risulta essere reversibile?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera in caduta nel campo gravitazionale, soggettaa resistenza viscosa (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che

dxx+a

= ln (x + a) + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 79 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 10Matricola: 0000146896 Cognome e nome: Gherardi Valerio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Esporre e commentare le espressioni intrinseche della velocità e dell’accelerazione.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. Se si mette in funzione un ventilatore in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperatura della stanza: (a)diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Spiegarne esaurientemente il motivo?

4. Ricavare la relazione tra dH e dT per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 58 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 12Matricola: 0000852136 Cognome e nome: Ferrara Monica

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 90 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ), definito in un dominio semplicementeconnesso, sia conservativo è che il rotore del campo sia ovunque nullo nel dominio di definizione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 74 Turno: 3 Fila: 4 Posto: 14Matricola: 0000847576 Cognome e nome: Gallo Giovanna

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Definire operativamente la temperatura termodinamica assoluta.

4. Ricavare la relazione tra Cp e CV per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 82 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 1Matricola: 0000880176 Cognome e nome: Giorgi Irene

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conmomento risultante nullo? Motivare la risposta.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. In alta montagna, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurientementela risposta?

4. Ricavare la seconda equazione cardinale della dinamica a partire dal secondo principio della dinamica e dal principiodi “azione” e “reazione”.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 147 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 3Matricola: 0000147424 Cognome e nome: Pasquali Gaetano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire e scrivere l’espressione algebrica delle seguenti grandezze: (a) l’accelerazione di trascinamento, (b) l’accelera-zione centrifuga e (c) l’accelerazione di Coriolis.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. La trasformazione di energia meccanica in energia termica eseguita da un mulinello di Joule in un recipiente adiabaticoè un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che in una trasformazione isocora quasi-statica Q = ∆U .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 47 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 5Matricola: 0000854915 Cognome e nome: De Luca Patrizia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il baricentro (o centro di gravità) di un corpo rigido. (b) Scrivere l’espressione matematica vettoriale chedefinisce la posizione del baricentro. (c) Scrivere l’espressione matematica delle tre coordinate cartesiane del baricentro.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. (a) Definire la funzione di Helmholtz. (b) Definire la funzione di Gibbs. (c) Mostrarne la relazione che lega le duefunzioni.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera soggetta soltanto a resistenza idraulica (finoa trovare la velocità e lo spostamento in funzione del tempo) [si ricordi che

dxkx+q

= 1k

ln (kx + q) + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 175 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 7Matricola: 0000147217 Cognome e nome: Santi Gianluca

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidella velocità di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. L’aria mossa da un ventilatore diminuisce effettivamente la temperatura della pelle dell’uomo o si tratta soltanto diun’illusione? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che in una trasformazione isobara quasi-statica Q = ∆H .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 183 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 10Matricola: 0000145617 Cognome e nome: Stagni Giancarlo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Per quale tipo di moto di un punto materiale l’accelerazione è tangente alla traiettoria? (b) Per quale tipo di motodi un punto materiale l’accelerazione è normale alla traiettoria? Specificare le categorie più ampie di moti di un puntomateriale che soddisfano i due suddetti requisiti e motivare la risposta.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione libera adiabatica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di capacità termica a volume costanteCV e dall’espressione del lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che per un gas generico si haCV =

(

∂U∂T

)

V, dove U è l’energia interna. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, il

volume V e la temperatura T .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 65 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 12Matricola: 0000143396 Cognome e nome: Fini Edoardo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 10 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. (a) L’acqua può evaporare a temperatura inferiore a 100 ◦C? (b) Quale condizione fisica causa l’ebollizione dell’acquaa 100 ◦C? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Dimostrare che, se un sistema meccanico non è troppo esteso, allora il suo centro di massa G coincide con il suo centro

di gravità (o baricentro) B.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 87 Turno: 3 Fila: 6 Posto: 14Matricola: 0000612699 Cognome e nome: Grandi Camilla

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella somma ~a + ~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di somma di vettori.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. (a) Si può realizzare una macchina termica ciclica che compia lavoro positivo scambiando calore con un solo termostatosenza altri effetti? (a) Si può realizzare una macchina termica non ciclica che compia lavoro positivo scambiando calorecon un solo termostato senza altri effetti? Motivare esaurientemente le risposte.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalle definizioni di capacità termica a pressionecostante Cp e di entalpia H e dall’espressione del lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che perun gas generico si ha Cp =

(

∂H∂T

)

p. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p

e la temperatura T .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 181 Turno: 3 Fila: 8 Posto: 1Matricola: 0000984614 Cognome e nome: Silvestri Sonia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire il numero dei gradi di libertà di un sistema meccanico.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Nella pentola a pressione, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurien-temente la risposta?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera in caduta nel campo gravitazionale, soggettaa resistenza idraulica (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che

dx1−x2 = arctanhx + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 28 Turno: 3 Fila: 8 Posto: 3Matricola: 0000861395 Cognome e nome: Carli Annalisa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. La somma delle forze applicate a un corpo rigido è nulla. Si può per questo affermare che il corpo è in equilibrio?Motivare la risposta.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di entalpia H e dall’espressione dellavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che, per un gas generico, si ha

(

∂H∂V

)

p= p +

(

∂U∂V

)

p, dove U

è l’energia interna del sistema. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p e ilvolume V .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 83 Turno: 3 Fila: 8 Posto: 5Matricola: 0000158319 Cognome e nome: Giovannini Guido

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto rettilineonon uniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. Quanto vale approssimativamente la pressione di vapor saturo dell’acqua a 100 ◦C? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Ricavare, a partire dalle definizioni di centro di massa e di quantità di moto, la relazione tra la quantità di moto di unsistema meccanico e la velocità del suo centro di massa.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 172 Turno: 3 Fila: 8 Posto: 7Matricola: 0000141965 Cognome e nome: Russo Marco

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella differenza ~a −~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di differenza di due vettori.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Perché il calore ceduto da una macchina termica all’ambiente non può essere convertito in energia meccanica con buonaefficienza? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di entalpia H e dall’espressione del

lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che, per un gas generico, si ha(

∂H∂p

)

V= V +

(

∂U∂p

)

V, dove

U è l’energia interna del sistema. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p eil volume V .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 11 Turno: 3 Fila: 8 Posto: 10Matricola: 0000148856 Cognome e nome: Benassi Renato

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. Che cosa accade se si scalda l’acqua a 100 ◦C e oltre entro un recipiente non poroso? Motivare esaurientemente larisposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera lanciata lungo la verticale verso l’alto nel

campo gravitazionale e soggetta a resistenza idraulica (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che∫

dx1+x2 = arctanx + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 102 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 1Matricola: 0000841965 Cognome e nome: Lombardi Sara

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema di 2, 3, 4 o 5 punti materiali vincolati a mantenere inalterate ledistanze reciproche? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare l’equivalenza degli enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius del secondo principio della termodinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 78 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 3Matricola: 0000872721 Cognome e nome: Gentile Manuela

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quale condizione è necessaria e sufficiente per l’equilibrio di un punto materiale? Quale condizione è necessaria esufficiente per l’equilibrio di un corpo rigido?

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Come mai si forma la condensa sulle bottiglie di vetro estratte dal frigorifero? (b) Da dove proviene tale condensa?Motivare esaurientemente le risposte.

4. Enunciare e dimostrare il teorema del moto del centro di massa, a partire dalle definizioni di centro di massa e diquantità di moto e dalla prima equazione cardinale della dinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 116 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 5Matricola: 0000844777 Cognome e nome: Marino Chiara

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere il prodottoscalare ~a ·~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con due numeri emotivare la risposta sulla base della definizione del prodotto scalare.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. (a) Si può trasferire calore da un corpo più freddo a un corpo più caldo? In che modo? (b) È possibile effettuare taletrasferimento senza modificare lo stato dell’ambiente? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare che il ciclo della macchina di Carnot (definita come macchina ciclica reversibile che scambia calore condue soli termostati) non può che essere costituito da due trasformazioni isoterme quasi-statiche e due trasformazioniadiabatiche quasi-statiche.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 97 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 7Matricola: 0000146535 Cognome e nome: Lelli Giuliano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto curvilineouniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Il “fumo” che si osserva uscire da una pentola di acqua in ebollizione è costituito da vapore acqueo o da piccole gocciolinedi acqua liquida? Motivare esaurientemente la risposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore armonico (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 179 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 10Matricola: 0000753699 Cognome e nome: Serra Cecilia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. Un sistema termodinamico a temperatura più alta viene messo a contatto con un sistema termodinamico a temperaturapiù bassa. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione di entropia del sistema a temperatura più alta; (b) lavariazione di entropia del sistema a temperatura più bassa; (c) la variazione di entropia complessiva dei due sistemi.Motivare esaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che il rendimento di una macchina di Carnot operante con due termostati a temperatura T1 e T2 (conT1 > T2) vale η = 1 −

T2

T1

.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 167 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 12Matricola: 0000840437 Cognome e nome: Rossi Maria

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il moto di un corpo rigido si dice (a) rotatorio, (b) traslatorio e (c) rototraslatorio?

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. Si può avere, a pressione atmosferica, l’equilibrio tra le fasi liquida, solida e gassosa dell’acqua? Motivare esauriente-mente la risposta.

4. Ricavare, a partire dalla formula fondamentale della cinematica del corpo rigido e dalla definizione di momento angolare,la relazione tra il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso e la sua velocità angolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 145 Turno: 3 Fila: 10 Posto: 14Matricola: 0000144998 Cognome e nome: Pancaldi Pietro

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadel prodotto vettoriale ~a ∧~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimocon due numeri e motivare la risposta sulla base della definizione del prodotto vettoriale.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. Qual è il numero minimo di termostati di cui ha bisogno una macchina termica ciclica per operare? Motivareesaurientemente la risposta sulla base del secondo principio della termodinamica e delle proprietà della macchinadi Carnot.

4. Dimostrare il teorema di Carnot.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 142 Turno: 3 Fila: 12 Posto: 3Matricola: 0000179583 Cognome e nome: Orsi Gaetano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) Qual è la massima efficienza di conversione dell’energia meccanica in energia termica? (b) Qual è la massimaefficienza di conversione dell’energia termica in energia meccanica, date le temperature massima, TH , e minima, TC ,dei termostati cui si dispone? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sottosmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 192 Turno: 3 Fila: 12 Posto: 5Matricola: 0000862898 Cognome e nome: Venturi Emma

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. Mettendo in funzione un frigorifero con la porta aperta in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperaturadella stanza (a) diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare il teorema di Clausius (essendo noto il teorema di Carnot).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 106 Turno: 3 Fila: 12 Posto: 7Matricola: 0000115908 Cognome e nome: Malaguti Paolo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidell’accelerazione di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. A partire dalla definizione di prodotto scalare tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto scalare di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Enunciare e dimostrare il teorema di Huygens-Steiner, a partire dalla definizione di momento di inerzia e di centro dimassa.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 99 Turno: 3 Fila: 12 Posto: 10Matricola: 0000847739 Cognome e nome: Leone Stefania

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere le 12 relazioni di ortonormalità tra i versori cartesiani.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. (a) In quali condizioni un sistema termodinamico si dice essere in stato di equilibrio termodinamico? (b) Quali condizionidi equilibrio sono necessarie per aversi l’equilibrio termodinamico?

4. Dimostrare che l’entropia è una funzione di stato.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 122 Turno: 3 Fila: 12 Posto: 12Matricola: 0000154335 Cognome e nome: Mattioli Nicola

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. (a) Tracciare nel diagramma di Clapeyron l’isoterma di un gas perfetto e scriverne l’equazione. (b) Tracciare neldiagramma di Clapeyron l’isoterma di un vapore in equilibrio col proprio liquido e scriverne l’equazione (tracciaresoltanto il tratto dell’isoterma in cui il vapore è in equilibrio col proprio liquido).

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore criticamente smorzato (fino a trovarel’espressione dello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 182 Turno: 3 Fila: 12 Posto: 14Matricola: 0000181736 Cognome e nome: Simoni Mauro

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materiale libero? Qual è il numero dei gradi di libertà di un puntomateriale vincolato a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materialevincolato a giacere su di una superficie sferica? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Enunciare il secondo principio della termodinamica nella formulazione di Kelvin-Planck. (b) Enunciare il secondoprincipio della termodinamica nella formulazione di Clausius.

4. Dimostrare il principio dell’aumento dell’entropia.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 105 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 1Matricola: 0000184614 Cognome e nome: Maccaferri Silvano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati? Motivarela risposta.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. In quali condizioni due sistemi termodinamici, entrambi in stato di equilibrio termodinamico, si dicono in equilibrio

termico tra loro?

4. Enunciare la relazione che sussiste tra il momento assiale risultante delle forze esterne M(e)u e l’accelerazione angolare

ω e dimostrare tale relazione a partire dalla relazione tra il momento angolare assiale Ku di un corpo rigido che ruotaattorno a un asse fisso e la sua velocità angolare ω e dalla seconda equazione cardinale della dinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 146 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 3Matricola: 0000618716 Cognome e nome: Parisi Rita

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il giorno solare. (b) Definire il giorno sidereo. (c) Qual è la differenza (di tempo) fra la durata media diun giorno solare e quella di un giorno sidereo?

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. A partire dalla definizione di prodotto vettoriale tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto vettoriale di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Dimostrare l’equazione dell’energia interna:(

∂U∂V

)

T= T

(

∂p∂T

)

V− p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 137 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 5Matricola: 0000139421 Cognome e nome: Negrini Piero

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. (a) Enunciare, nella sua formulazione matematica, il primo principio della termodinamica, spiegando accuratamente ilsignificato dei simboli. (b) Con che modalità si può trasferire energia da un sistema termodinamico a un altro?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sovrasmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 194 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 7Matricola: 0000892837 Cognome e nome: Villa Marisa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Come si calcola la variazione di entropia di un sistema termodinamico conseguente a una trasformazione irreversibile?

4. Dimostrare l’equazione dell’entalpia:(

∂H∂p

)

T= V − T

(

∂V∂T

)

p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 130 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 10Matricola: 0000843396 Cognome e nome: Montanari Gianna

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conrisultante nulla? Motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Come si definisce un gas perfetto? (b) Quali proprietà soddisfano i suoi parametri di stato? (c) Quali proprietàsoddisfa la sua energia interna?

4. Mostrare almeno una forza che non sia conservativa. Motivare la risposta dimostrando che essa viola almeno unacondizione necessaria.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 23 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 12Matricola: 0000152322 Cognome e nome: Bortolotti Roberto

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Esporre e commentare le espressioni intrinseche della velocità e dell’accelerazione.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. Un sistema è costituito di acqua e vapore acqueo in equilibrio. Comprimendo a temperatura costante tale sistema,specificare se la pressione: (a) aumenta; (b) rimane costante; (c) diminuisce. Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare le 2 equazioni del TdS: TdS = ncV dT + T(

∂p∂T

)

VdV e TdS = ncpdT − T

(

∂V∂T

)

pdp, a partire dalla

definizione di calore molare, dalla equazione dell’energia interna(

∂U∂V

)

T= T

(

∂p∂T

)

V− p e dall’equazione dell’entalpia

(

∂H∂p

)

T= V − T

(

∂V∂T

)

p.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 109 Turno: 3 Fila: 14 Posto: 14Matricola: 0000172460 Cognome e nome: Marchesini Lorenzo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 90 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Si può rappresentare una trasformazione irreversibile nel diagramma di Clapeyron? Motivare esaurientemente larisposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore forzato (fino a ricavare l’espressione dellospostamento in funzione del tempo nello stato stazionario e trascurando la fase transitoria).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 178 Turno: 3 Fila: 16 Posto: 1Matricola: 0000560258 Cognome e nome: Sartori Isabella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. (a) Definire il punto triplo. (b) Qual è la temperatura del punto triplo dell’acqua? (c) Al punto triplo dell’acqua èassociata una ben definita pressione o si può avere il punto triplo a pressioni diverse?

4. Dimostrare che la variazione della funzione di Helmholtz tra due stati è pari al massimo lavoro che il sistema puòcompiere in una trasformazione che collega tali stati.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 27 Turno: 3 Fila: 16 Posto: 3Matricola: 0000171317 Cognome e nome: Capelli Renzo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conmomento risultante nullo? Motivare la risposta.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. A partire dalla definizione di momento risultante rispetto a un centro di riduzione O di un insieme di vettori ~Fi applicatirispettivamente nei punti Pi, cioè ~M(O) =

∑ni=1 (Pi − O)∧ ~Fi, dimostrare che, se la risultante è nulla, allora il momento

risultante non dipende dalla scelta del centro di riduzione.

4. Enunciare e dimostrare il teorema delle forze vive. Nell’enunciazione, specificare se esso è valido soltanto per forzeconservative o se esso vale anche per forze dissipative.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 56 Turno: 3 Fila: 16 Posto: 5Matricola: 0000110160 Cognome e nome: Fanti Pasquale

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire e scrivere l’espressione algebrica delle seguenti grandezze: (a) l’accelerazione di trascinamento, (b) l’accelera-zione centrifuga e (c) l’accelerazione di Coriolis.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. Un gas perfetto subisce: (a) un’espansione adiabatica quasi-statica; (b) un’espansione libera adiabatica. In entrambi icasi dire se la sua temperatura subisce variazioni e in caso affermativo specificare se la temperatura finale è superioreo inferiore a quella iniziale motivando esaurientemente le risposte sulla base del primo principio della termodinamica edelle proprietà dei gas perfetti.

4. Dimostrare che il minimo della funzione di Helmholtz per un sistema a volume costante rappresenta uno stato diequilibrio stabile.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 62 Turno: 3 Fila: 16 Posto: 7Matricola: 0000853916 Cognome e nome: Ferri Antonella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il baricentro (o centro di gravità) di un corpo rigido. (b) Scrivere l’espressione matematica vettoriale chedefinisce la posizione del baricentro. (c) Scrivere l’espressione matematica delle tre coordinate cartesiane del baricentro.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Enunciare il principio dell’aumento dell’entropia. (b) Può diminuire l’entropia di un sistema? (c) Può dimi-nuire l’entropia dell’ambiente esterno? (d) Può diminuire l’entropia dell’universo (sistema + ambiente)? Motivareesaurientemente le risposte.

4. Ricavare, a partire dall’espressione generale della forza di trascinamento, l’espressione dell’accelerazione g di caduta dei

corpi sulla terra (che include gli effetti della forza di gravità della forza centrifuga) in funzione della latitudine.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 101 Turno: 3 Fila: 16 Posto: 10Matricola: 0000885620 Cognome e nome: Lolli Carmen

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidella velocità di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. (a) Come si definisce un termostato (altrimenti detto serbatoio di calore o sorgente di calore a temperatura costante oancora bagno di calore)? (b) Come si può realizzare in pratica, con buona approssimazione, un termostato?

4. Dimostrare che il minimo della funzione di Gibbs per un sistema a pressione costante rappresenta uno stato di equilibriostabile.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 85 Turno: 4 Fila: 2 Posto: 1Matricola: 0000610160 Cognome e nome: Giuliani Sabrina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Per quale tipo di moto di un punto materiale l’accelerazione è tangente alla traiettoria? (b) Per quale tipo di motodi un punto materiale l’accelerazione è normale alla traiettoria? Specificare le categorie più ampie di moti di un puntomateriale che soddisfano i due suddetti requisiti e motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Che cosa rappresenta la temperatura critica? (b) Qual è approssimativamente la temperatura critica dell’acqua?

4. Enunciare e dimostrare il teorema di König (a) per un sistema meccanico generico costituito da n punti materiali; (b)per un corpo rigido.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 3 Turno: 4 Fila: 2 Posto: 5Matricola: 0000888996 Cognome e nome: Amato Loredana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 10 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. Descrivere (a) il moto perpetuo di prima specie e (b) il moto perpetuo di seconda specie, chiarendo il motivo per cuiessi risultano impossibili e i principi che essi violano.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione p = −(

∂F∂V

)

Tdove F è la funzione di Helmholtz, mentre

p, V e T sono rispettivamente la pressione, il volume e la temperatura.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 196 Turno: 4 Fila: 2 Posto: 7Matricola: 0000861396 Cognome e nome: Vitale Maria Teresa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella somma ~a + ~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di somma di vettori.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Definire l’energia interna di un sistema termodinamico. (b) L’energia interna è una funzione di stato? Motivareesaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione V =(

∂G∂p

)

T, dove G è la funzione di Gibbs, mentre p,

V e T sono rispettivamente la pressione, il volume e la temperatura.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 128 Turno: 4 Fila: 2 Posto: 10Matricola: 0000856178 Cognome e nome: Messina Beatrice

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire il numero dei gradi di libertà di un sistema meccanico.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. (a) Che curva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione isoterma quasi-statica di un gas perfetto? (b) Checurva rappresenta nel diagramma di Clapeyron un’espansione adiabatica quasi-statica di un gas perfetto? Specificarele equazioni delle due curve descrivendo accuratamente il significato dei simboli.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione S = −(

∂F∂T

)

V, dove S è l’entropia, F è la funzione (o

potenziale termodinamico) di Helmholtz, T è la temperatura assoluta e V è il volume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 139 Turno: 4 Fila: 2 Posto: 12Matricola: 0000873306 Cognome e nome: Neri Maria Pia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. La somma delle forze applicate a un corpo rigido è nulla. Si può per questo affermare che il corpo è in equilibrio?Motivare la risposta.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione S = −(

∂G∂T

)

p, dove S è l’entropia, G è la funzione (o

potenziale termodinamico) di Gibbs, T è la temperatura assoluta e p è la pressione. .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 141 Turno: 4 Fila: 2 Posto: 14Matricola: 0000847424 Cognome e nome: Orlando Iolanda

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto rettilineonon uniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. (a) Definire il calore. (b) Il calore è una funzione di stato? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione U = F − T(

∂F∂T

)

V, dove U è l’energia interna, T è la

temperatura (assoluta), F è la funzione (o potenziale termodinamico) di Helmholtz e V è il volume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 103 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 1Matricola: 0000862147 Cognome e nome: Lombardo Mara

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella differenza ~a −~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di differenza di due vettori.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. (a) Che cosa contengono le bolle di una pentola d’acqua in ebollizione? (b) Perché l’acqua, in condizioni standard,bolle proprio a quella data temperatura (100 ◦C nella scala Celsius) e non bolle a temperatura più bassa? Motivareesaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione H = G−T(

∂G∂T

)

p, dove H è l’entalpia, T è la temperatura

(assoluta), G è la funzione (o potenziale termodinamico) di Gibbs e p è la pressione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 112 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 3Matricola: 0000148981 Cognome e nome: Marchi Riccardo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. Il passaggio diretto di calore da un corpo più caldo a un corpo più freddo (senza modificazioni dell’ambiente circostante)è un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione CV = −T(

∂2F∂T 2

)

V,V, dove CV è la capacità termica a

volume costante, T è la temperatura (assoluta), F è la funzione (o potenziale termodinamico) di Helmholtz e V è ilvolume.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 135 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 5Matricola: 0000144202 Cognome e nome: Naldi Luca

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema di 2, 3, 4 o 5 punti materiali vincolati a mantenere inalterate ledistanze reciproche? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) Quando una trasformazione termodinamica si dice quasi-statica? (b) Quando una trasformazione termodinamicasi dice reversibile? (c) Quando una trasformazione quasi-statica risulta essere reversibile?

4. Dimostrare che in un sistema termodinamico vale la relazione Cp = −T(

∂2G∂T 2

)

p,pdove Cp è la capacità termica a

pressione costante, T è la temperatura (assoluta), G è la funzione (o potenziale termodinamico) di Gibbs e p è lapressione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 13 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 7Matricola: 0000172325 Cognome e nome: Bergonzoni Ivan

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quale condizione è necessaria e sufficiente per l’equilibrio di un punto materiale? Quale condizione è necessaria esufficiente per l’equilibrio di un corpo rigido?

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. Se si mette in funzione un ventilatore in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperatura della stanza: (a)diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Spiegarne esaurientemente il motivo?

4. Definire la velocità areolare istantanea (aiutandosi con un disegno) e ricavarne l’espressione matematica, definendoaccuratamente i simboli utilizzati a parole e/o mediante un disegno.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 152 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 10Matricola: 0000157735 Cognome e nome: Rambaldi Adriano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere il prodottoscalare ~a ·~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con due numeri emotivare la risposta sulla base della definizione del prodotto scalare.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isoterma quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ) sia conservativo è che esista una

funzione scalare della posizione U (P ) tale che Lγ(A,B) = U (B) − U (A).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 190 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 12Matricola: 0000188841 Cognome e nome: Vecchi Romano

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto curvilineouniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. Definire operativamente la temperatura termodinamica assoluta.

4. Ricavare l’espressione della pressione di un gas sulla parete di un recipiente che lo contiene, in funzione del valor mediodella componente perpendicolare alla parete della velocità molecolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 191 Turno: 4 Fila: 4 Posto: 14Matricola: 0000849795 Cognome e nome: Ventura Veronica

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. In alta montagna, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurientementela risposta?

4. Ricavare l’espressione intrinseca dell’accelerazione, utilizzando un disegno per chiarire il procedimento seguito perdeterminare la derivata del versore tangente rispetto al tempo, dt

dt, e annotando accuratamente il significato dei simboli

utilizzati.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 88 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 1Matricola: 0000868040 Cognome e nome: Grassi Caterina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il moto di un corpo rigido si dice (a) rotatorio, (b) traslatorio e (c) rototraslatorio?

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. La trasformazione di energia meccanica in energia termica eseguita da un mulinello di Joule in un recipiente adiabaticoè un processo reversibile? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare l’espressione della velocità di rotazione del piano di oscillazione del pendolo di Foucault in funzione dellavelocità di rotazione della Terra e della latitudine, aiutandosi con uno o più disegni.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 68 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 3Matricola: 0000855984 Cognome e nome: Fontana Roberta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadel prodotto vettoriale ~a ∧~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimocon due numeri e motivare la risposta sulla base della definizione del prodotto vettoriale.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Definire la funzione di Helmholtz. (b) Definire la funzione di Gibbs. (c) Mostrarne la relazione che lega le duefunzioni.

4. Calcolare, descrivendo il procedimento seguito, il valor medio del tempo di attesa necessario affinché una mole di gassi comprima spontaneamente entro la metà del recipiente che lo contiene (tempo di Poincaré).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 123 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 5Matricola: 0000854916 Cognome e nome: Mazza Antonietta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. L’aria mossa da un ventilatore diminuisce effettivamente la temperatura della pelle dell’uomo o si tratta soltanto diun’illusione? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare le 3 formule di Poisson: dıdt

= ~ω∧ ı, ddt

= ~ω∧ , dkdt

= ~ω∧ k, a partire dalle relazioni di ortonormalità dei versoricartesiani.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 148 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 7Matricola: 0000860357 Cognome e nome: Pellegrino Simonetta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione libera adiabatica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera soggetta soltanto a resistenza viscosa (finoa trovare la velocità e lo spostamento in funzione del tempo) [si ricordi che

eaxdx = 1a

eax + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 111 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 10Matricola: 0000861737 Cognome e nome: Marchi Liliana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidell’accelerazione di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. (a) L’acqua può evaporare a temperatura inferiore a 100 ◦C? (b) Quale condizione fisica causa l’ebollizione dell’acquaa 100 ◦C? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Dimostrare che il lavoro compiuto da un fluido in una trasformazione quasi-statica è pari a p dV .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 53 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 12Matricola: 0000862416 Cognome e nome: Esposito Laura

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere le 12 relazioni di ortonormalità tra i versori cartesiani.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Si può realizzare una macchina termica ciclica che compia lavoro positivo scambiando calore con un solo termostatosenza altri effetti? (a) Si può realizzare una macchina termica non ciclica che compia lavoro positivo scambiando calorecon un solo termostato senza altri effetti? Motivare esaurientemente le risposte.

4. Ricavare la formula fondamentale della cinematica dei corpi rigidi, ~vP = ~vO + ~ω ∧ (P − O) a partire dalla formula diPoisson du

dt= ~ω ∧ u.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 7 Turno: 4 Fila: 6 Posto: 14Matricola: 0000888841 Cognome e nome: Basile Renata

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. Nella pentola a pressione, l’acqua bolle a una temperatura inferiore, uguale o superiore a 100 ◦C? Motivare esaurien-temente la risposta?

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ) sia conservativo è che esista una

funzione scalare della posizione U (P ) tale che ~F = ~∇U .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 1 Turno: 4 Fila: 8 Posto: 1Matricola: 0000188996 Cognome e nome: Albertazzi Mattia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materiale libero? Qual è il numero dei gradi di libertà di un puntomateriale vincolato a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero dei gradi di libertà di un punto materialevincolato a giacere su di una superficie sferica? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce una compressione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazionedi entropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. Ricavare le 3 formule di Poisson, relative all’espansione adiabatica, quasi-statica di un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 98 Turno: 4 Fila: 8 Posto: 3Matricola: 0000153916 Cognome e nome: Lenzi Mario

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati? Motivarela risposta.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. Quanto vale approssimativamente la pressione di vapor saturo dell’acqua a 100 ◦C? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Ricavare, a partire dalla formula di Poisson dudt

= ~ω ∧ u, la legge di trasformazione della velocità di un punto materialepassando da un SdR a un altro, la cui origine trasla rispetto all’origine del primo con velocità ~vO e i cui versori cartesianiruotano rispetto a quelli del primo SdR con velocità angolare ~ω.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 91 Turno: 4 Fila: 8 Posto: 5Matricola: 0000162898 Cognome e nome: Greco Michael

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il giorno solare. (b) Definire il giorno sidereo. (c) Qual è la differenza (di tempo) fra la durata media diun giorno solare e quella di un giorno sidereo?

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Perché il calore ceduto da una macchina termica all’ambiente non può essere convertito in energia meccanica con buonaefficienza? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare la prima equazione cardinale della dinamica a partire dal secondo principio della dinamica e dal principio di“azione” e “reazione”.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 75 Turno: 4 Fila: 8 Posto: 7Matricola: 0000665299 Cognome e nome: Gamberini Caoncetta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 50 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. Che cosa accade se si scalda l’acqua a 100 ◦C e oltre entro un recipiente non poroso? Motivare esaurientemente larisposta.

4. Ricavare la relazione tra dU e dT per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 24 Turno: 4 Fila: 8 Posto: 10Matricola: 0000871317 Cognome e nome: Bruni Emanuela

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 2 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale nulla e quantità di moto totale non nulla? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce un’espansione isobara quasi-statica. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione dientropia del sistema; (b) la variazione di entropia dell’ambiente; (c) la variazione di entropia dell’universo. Motivareesaurientemente le risposte.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera in caduta nel campo gravitazionale, soggettaa resistenza viscosa (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che

dxx+a

= ln (x + a) + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 120 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 1Matricola: 0000846896 Cognome e nome: Martino Arianna

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conrisultante nulla? Motivare la risposta.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza centrifuga (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. (a) Come mai si forma la condensa sulle bottiglie di vetro estratte dal frigorifero? (b) Da dove proviene tale condensa?Motivare esaurientemente le risposte.

4. Ricavare la relazione tra dH e dT per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 5 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 3Matricola: 0000888877 Cognome e nome: Barbieri Ada

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Esporre e commentare le espressioni intrinseche della velocità e dell’accelerazione.

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterneconservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Si può trasferire calore da un corpo più freddo a un corpo più caldo? In che modo? (b) È possibile effettuare taletrasferimento senza modificare lo stato dell’ambiente? Motivare esaurientemente quest’ultima risposta.

4. Dimostrare che condizione necessaria e sufficiente affinché il campo di forza ~F (P ), definito in un dominio semplicementeconnesso, sia conservativo è che il rotore del campo sia ovunque nullo nel dominio di definizione.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 70 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 5Matricola: 0000162147 Cognome e nome: Franceschini Gino

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 90 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 200 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Due sferette di diversa massa sono lanciate verticalmente verso l’alto da due forze uguali, che agiscono per lo stessointervallo di tempo. Trascurando la resistenza dell’aria, quale delle due raggiunge una quota più elevata? Motivare larisposta.

3. Il “fumo” che si osserva uscire da una pentola di acqua in ebollizione è costituito da vapore acqueo o da piccole gocciolinedi acqua liquida? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Ricavare la relazione tra Cp e CV per un gas perfetto.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 92 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 7Matricola: 0000172721 Cognome e nome: Gualandi Gabriele

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali liberi? Qual è il numero dei gradi dilibertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una circonferenza? Qual è il numero deigradi di libertà di un sistema costituito da 5 punti materiali vincolati a giacere su di una superficie sferica? Motivarele risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 60◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Un sistema termodinamico a temperatura più alta viene messo a contatto con un sistema termodinamico a temperaturapiù bassa. Dire se è positiva, negativa o nulla: (a) la variazione di entropia del sistema a temperatura più alta; (b) lavariazione di entropia del sistema a temperatura più bassa; (c) la variazione di entropia complessiva dei due sistemi.Motivare esaurientemente le risposte.

4. Ricavare la seconda equazione cardinale della dinamica a partire dal secondo principio della dinamica e dal principiodi “azione” e “reazione”.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 49 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 10Matricola: 0000652584 Cognome e nome: De Santis Bruna

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero minimo di vettori applicati a cui si riesce a ridurre un generico sistema di vettori applicati conmomento risultante nullo? Motivare la risposta.

2. Per quale principio della meccanica le orbite dei pianeti sono vincolate a giacere su di un piano? Motivare la risposta.

3. Si può avere, a pressione atmosferica, l’equilibrio tra le fasi liquida, solida e gassosa dell’acqua? Motivare esauriente-mente la risposta.

4. Dimostrare che in una trasformazione isocora quasi-statica Q = ∆U .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 169 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 12Matricola: 0000161395 Cognome e nome: Rubini Emanuele

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire e scrivere l’espressione algebrica delle seguenti grandezze: (a) l’accelerazione di trascinamento, (b) l’accelera-zione centrifuga e (c) l’accelerazione di Coriolis.

2. Come si può osservare sperimentalmente la presenza della forza di Coriolis (dovuta alla rotazione terrestre) sullasuperficie della Terra?

3. Qual è il numero minimo di termostati di cui ha bisogno una macchina termica ciclica per operare? Motivareesaurientemente la risposta sulla base del secondo principio della termodinamica e delle proprietà della macchinadi Carnot.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera soggetta soltanto a resistenza idraulica (finoa trovare la velocità e lo spostamento in funzione del tempo) [si ricordi che

dxkx+q

= 1k

ln (kx + q) + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 96 Turno: 4 Fila: 10 Posto: 14Matricola: 0000149077 Cognome e nome: Landi Cesare

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Definire il baricentro (o centro di gravità) di un corpo rigido. (b) Scrivere l’espressione matematica vettoriale chedefinisce la posizione del baricentro. (c) Scrivere l’espressione matematica delle tre coordinate cartesiane del baricentro.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico isolato se sono presenti forze interne non conservative? Motivare la risposta.

3. (a) Qual è la massima efficienza di conversione dell’energia meccanica in energia termica? (b) Qual è la massimaefficienza di conversione dell’energia termica in energia meccanica, date le temperature massima, TH , e minima, TC ,dei termostati cui si dispone? Motivare esaurientemente le due risposte.

4. Dimostrare che in una trasformazione isobara quasi-statica Q = ∆H .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 32 Turno: 4 Fila: 12 Posto: 3Matricola: 0000160357 Cognome e nome: Cavazza Diego

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Scrivere nel caso più generale, specificando accuratamente il significato dei simboli, la relazione che lega le espressionidella velocità di uno stesso punto materiale in due diversi sistemi di riferimento, in moto l’uno rispetto all’altro.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in caduta libera a causa della forza di Coriolis? Motivare la risposta.

3. Mettendo in funzione un frigorifero con la porta aperta in una stanza racchiusa da pareti adiabatiche, la temperaturadella stanza (a) diminuisce, (b) aumenta o (c) rimane costante? Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di capacità termica a volume costanteCV e dall’espressione del lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che per un gas generico si haCV =

(

∂U∂T

)

V, dove U è l’energia interna. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, il

volume V e la temperatura T .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 21 Turno: 4 Fila: 12 Posto: 5Matricola: 0000175757 Cognome e nome: Bonora Franco

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) Per quale tipo di moto di un punto materiale l’accelerazione è tangente alla traiettoria? (b) Per quale tipo di motodi un punto materiale l’accelerazione è normale alla traiettoria? Specificare le categorie più ampie di moti di un puntomateriale che soddisfano i due suddetti requisiti e motivare la risposta.

2. Che tipo di deviazione subiscono i gravi in moto sui due emisferi della superficie terrestre a causa della forza di Coriolis?Motivare la risposta.

3. A partire dalla definizione di prodotto scalare tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto scalare di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Dimostrare che, se un sistema meccanico non è troppo esteso, allora il suo centro di massa G coincide con il suo centro

di gravità (o baricentro) B.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 104 Turno: 4 Fila: 12 Posto: 7Matricola: 0000852757 Cognome e nome: Longo Maria Luisa

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 10 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Un punto materiale si muove di moto circolare uniforme, trattenuto da una cordicella, in assenza di attrito e di gravità.Descrivere (a) le forze agenti sul punto materiale, (b) la risultante di tali forze e (c) l’accelerazione del punto materiale,sia dal punto di vista (1) di un osservatore in quiete nel Sistema di Riferimento del laboratorio (supposto inerziale) siadal punto di vista (2) di un osservatore solidale al punto materiale in moto.

3. (a) In quali condizioni un sistema termodinamico si dice essere in stato di equilibrio termodinamico? (b) Quali condizionidi equilibrio sono necessarie per aversi l’equilibrio termodinamico?

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalle definizioni di capacità termica a pressionecostante Cp e di entalpia H e dall’espressione del lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che perun gas generico si ha Cp =

(

∂H∂T

)

p. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p

e la temperatura T .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 173 Turno: 4 Fila: 12 Posto: 10Matricola: 0000855235 Cognome e nome: Sala Simona

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella somma ~a + ~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di somma di vettori.

2. Tracciare il grafico qualitativo dello spostamento in funzione del tempo (a) per un oscillatore sottosmorzato (b) per unoscillatore criticamente smorzato e (c) per un oscillatore sovrasmorzato.

3. (a) Tracciare nel diagramma di Clapeyron l’isoterma di un gas perfetto e scriverne l’equazione. (b) Tracciare neldiagramma di Clapeyron l’isoterma di un vapore in equilibrio col proprio liquido e scriverne l’equazione (tracciaresoltanto il tratto dell’isoterma in cui il vapore è in equilibrio col proprio liquido).

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera in caduta nel campo gravitazionale, soggettaa resistenza idraulica (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che

dx1−x2 = arctanhx + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 131 Turno: 4 Fila: 12 Posto: 12Matricola: 0000841846 Cognome e nome: Monti Dina

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Definire il numero dei gradi di libertà di un sistema meccanico.

2. In assenza di vincoli, si conserva il momento angolare (rispetto a un centro di riduzione arbitrario ma fisso) di unsistema meccanico se sono presenti soltanto forze esterne conservative con momento risultante diverso da zero rispettoa tale centro di riduzione? Motivare la risposta.

3. (a) Enunciare il secondo principio della termodinamica nella formulazione di Kelvin-Planck. (b) Enunciare il secondoprincipio della termodinamica nella formulazione di Clausius.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di entalpia H e dall’espressione dellavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che, per un gas generico, si ha

(

∂H∂V

)

p= p +

(

∂U∂V

)

p, dove U

è l’energia interna del sistema. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p e ilvolume V .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 44 Turno: 4 Fila: 12 Posto: 14Matricola: 0000846223 Cognome e nome: D’Angelo Raffaella

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. La somma delle forze applicate a un corpo rigido è nulla. Si può per questo affermare che il corpo è in equilibrio?Motivare la risposta.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva la quantità di moto del pianeta?(b) Si conserva la somma delle quantità di moto del pianeta e del Sole? Trascurare l’effetto della presenza degli altripianeti e motivare le 2 risposte.

3. In quali condizioni due sistemi termodinamici, entrambi in stato di equilibrio termodinamico, si dicono in equilibrio

termico tra loro?

4. Ricavare, a partire dalle definizioni di centro di massa e di quantità di moto, la relazione tra la quantità di moto di unsistema meccanico e la velocità del suo centro di massa.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 51 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 1Matricola: 0000878195 Cognome e nome: Donati Giorgia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto rettilineonon uniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. (a) Definire le forze apparenti e chiarire la distinzione rispetto alle forze di interazione. (b) Nei Sistemi di Riferimentoin cui esse si osservano, possono le forze apparenti essere considerate forze a tutti gli effetti?

3. A partire dalla definizione di prodotto vettoriale tra due vettori e dalle relazioni di ortonormalità dei versori cartesiani,ricavare la regola di calcolo del prodotto vettoriale di due vettori nella rappresentazione cartesiana.

4. Dimostrare — a partire dal primo principio della termodinamica, dalla definizione di entalpia H e dall’espressione del

lavoro /dL compiuto in una trasformazione quasi-statica — che, per un gas generico, si ha(

∂H∂p

)

V= V +

(

∂U∂p

)

V, dove

U è l’energia interna del sistema. Consiglio: considerare, come variabili termodinamiche indipendenti, la pressione p eil volume V .

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 125 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 3Matricola: 0000151572 Cognome e nome: Mazzanti Federico

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadella differenza ~a −~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con duenumeri e motivare la risposta sulla base della definizione di differenza di due vettori.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico non isolato se sono presenti soltanto forzeesterne conservative con risultante non nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Enunciare, nella sua formulazione matematica, il primo principio della termodinamica, spiegando accuratamente ilsignificato dei simboli. (b) Con che modalità si può trasferire energia da un sistema termodinamico a un altro?

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto per una sfera lanciata lungo la verticale verso l’alto nel

campo gravitazionale e soggetta a resistenza idraulica (fino a trovare la velocità in funzione del tempo) [si ricordi che∫

dx1+x2 = arctanx + C].

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 157 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 5Matricola: 0000875757 Cognome e nome: Rinaldi Claudia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.2 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.1, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 30◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. Come si calcola la variazione di entropia di un sistema termodinamico conseguente a una trasformazione irreversibile?

4. Dimostrare l’equivalenza degli enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius del secondo principio della termodinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 37 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 7Matricola: 0000865100 Cognome e nome: Conte Elisabetta

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Qual è il numero dei gradi di libertà di un sistema di 2, 3, 4 o 5 punti materiali vincolati a mantenere inalterate ledistanze reciproche? Motivare le risposte sulla base di considerazioni geometriche.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, rispetto a un SdR inerziale: (a) si conserva il momento angolare del pianetarispetto al centro del Sole? (b) Si conserva il momento angolare del pianeta rispetto a un punto arbitrario? Trascurarel’effetto della presenza degli altri pianeti ma non il moto del centro del Sole e motivare le 2 risposte.

3. (a) Come si definisce un gas perfetto? (b) Quali proprietà soddisfano i suoi parametri di stato? (c) Quali proprietàsoddisfa la sua energia interna?

4. Enunciare e dimostrare il teorema del moto del centro di massa, a partire dalle definizioni di centro di massa e diquantità di moto e dalla prima equazione cardinale della dinamica.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 126 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 10Matricola: 0000165100 Cognome e nome: Mazzoni Giorgio

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quale condizione è necessaria e sufficiente per l’equilibrio di un punto materiale? Quale condizione è necessaria esufficiente per l’equilibrio di un corpo rigido?

2. (a) Definire l’impulso di una forza. (b) Enunciare il teorema dell’impulso.

3. Un sistema è costituito di acqua e vapore acqueo in equilibrio. Comprimendo a temperatura costante tale sistema,specificare se la pressione: (a) aumenta; (b) rimane costante; (c) diminuisce. Motivare esaurientemente la risposta.

4. Dimostrare che il ciclo della macchina di Carnot (definita come macchina ciclica reversibile che scambia calore condue soli termostati) non può che essere costituito da due trasformazioni isoterme quasi-statiche e due trasformazioniadiabatiche quasi-statiche.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 64 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 12Matricola: 0000889499 Cognome e nome: Ferro Lidia

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 15 e b = 27 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere il prodottoscalare ~a ·~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimo con due numeri emotivare la risposta sulla base della definizione del prodotto scalare.

2. In assenza di vincoli, si conserva l’energia meccanica di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Si può rappresentare una trasformazione irreversibile nel diagramma di Clapeyron? Motivare esaurientemente larisposta.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore armonico (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 140 Turno: 4 Fila: 14 Posto: 14Matricola: 0000170880 Cognome e nome: Orlandi Antonino

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Quali, tra le componenti (a) tangenziale, (b) normale e (c) binormale dell’accelerazione, sono nulle in un moto curvilineouniforme di un punto materiale? Motivare la risposta.

2. Un sistema meccanico può avere energia cinetica totale non nulla e quantità di moto totale nulla? Motivare la risposta.

3. (a) Definire il punto triplo. (b) Qual è la temperatura del punto triplo dell’acqua? (c) Al punto triplo dell’acqua èassociata una ben definita pressione o si può avere il punto triplo a pressioni diverse?

4. Dimostrare che il rendimento di una macchina di Carnot operante con due termostati a temperatura T1 e T2 (conT1 > T2) vale η = 1 −

T2

T1

.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 36 Turno: 4 Fila: 16 Posto: 1Matricola: 0000841886 Cognome e nome: Colombo Elena

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Se si esercita una forza attiva con direzione orizzontale e modulo pari a 30 N sui piedi di un tavolo di peso pari a 100 N,essendo il coefficiente di attrito statico f = 0.4 e il coefficiente di attrito dinamico µ = 0.3, quanto vale l’intensità dellaforza di attrito? Motivare la risposta.

2. Scrivere le espressioni (a) della forza di trascinamento e (b) della forza di Coriolis che agiscono su di un punto materialein funzione della massa del punto, del suo vettore posizionale e della sua velocità nel SdR “mobile”, dell’accelerazionedell’origine del SdR “mobile” rispetto al SdR “fisso”, della velocità angolare e dell’accelerazione angolare del SdR “mobile”rispetto al SdR “fisso”.

3. A partire dalla definizione di momento risultante rispetto a un centro di riduzione O di un insieme di vettori ~Fi applicatirispettivamente nei punti Pi, cioè ~M(O) =

∑ni=1 (Pi − O)∧ ~Fi, dimostrare che, se la risultante è nulla, allora il momento

risultante non dipende dalla scelta del centro di riduzione.

4. Ricavare, a partire dalla formula fondamentale della cinematica del corpo rigido e dalla definizione di momento angolare,la relazione tra il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso e la sua velocità angolare.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 159 Turno: 4 Fila: 16 Posto: 3Matricola: 0000858319 Cognome e nome: Riva Tiziana

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il moto di un corpo rigido si dice (a) rotatorio, (b) traslatorio e (c) rototraslatorio?

2. In assenza di vincoli, si conserva la quantità di moto di un sistema meccanico isolato se sono presenti forze interne nonconservative? Motivare la risposta.

3. Un gas perfetto subisce: (a) un’espansione adiabatica quasi-statica; (b) un’espansione libera adiabatica. In entrambi icasi dire se la sua temperatura subisce variazioni e in caso affermativo specificare se la temperatura finale è superioreo inferiore a quella iniziale motivando esaurientemente le risposte sulla base del primo principio della termodinamica edelle proprietà dei gas perfetti.

4. Dimostrare il teorema di Carnot.

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 110 Turno: 4 Fila: 16 Posto: 5Matricola: 0000845617 Cognome e nome: Marchetti Margherita

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. Date le norme fissate a = 13 e b = 25 di due vettori, quali sono i valori minimo e massimo che può assumere la normadel prodotto vettoriale ~a ∧~b al variare dell’angolo compreso tra i due vettori? Esprimere i valori minimo e massimocon due numeri e motivare la risposta sulla base della definizione del prodotto vettoriale.

2. Nel moto di un pianeta attorno al Sole, quale punto geometrico rimane in quiete in un opportuno SdR inerziale(trascurando l’effetto di tutti gli altri pianeti)? Motivare la risposta.

3. (a) Enunciare il principio dell’aumento dell’entropia. (b) Può diminuire l’entropia di un sistema? (c) Può dimi-nuire l’entropia dell’ambiente esterno? (d) Può diminuire l’entropia dell’universo (sistema + ambiente)? Motivareesaurientemente le risposte.

4. (a) Scrivere e (b) risolvere l’equazione differenziale del moto di un oscillatore sottosmorzato (fino a trovare l’espressionedello spostamento in funzione del tempo).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 15 Turno: 4 Fila: 16 Posto: 7Matricola: 0000857735 Cognome e nome: Bernardi Serena

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. In quale condizione il momento risultante di un insieme di vettori non dipende dal centro di riduzione? Perché?

2. Di quanto ruota in un giorno il piano di oscillazione del pendolo di Foucault a 45◦ di latitudine nord? Motivare larisposta.

3. (a) Come si definisce un termostato (altrimenti detto serbatoio di calore o sorgente di calore a temperatura costante oancora bagno di calore)? (b) Come si può realizzare in pratica, con buona approssimazione, un termostato?

4. Dimostrare il teorema di Clausius (essendo noto il teorema di Carnot).

A.A. 2009-2010. I prova tecnica di Fisica Generale A. Prof. D. Galli. 6 gennaio 2010.CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica.

II Facoltà di Ingegneria, sede di Forlì.

Numero progressivo: 199 Turno: 4 Fila: 16 Posto: 10Matricola: 0000112690 Cognome e nome: Zanotti Gianpaolo

Rispondere alle seguenti domande (si apprezza l’esattezza, la chiarezza, la completezza e la sintesi delle risposte). Le

risposte debbono essere redatte esclusivamente sul presente foglio (fronte e retro). Nelle domande in cui si chiede

di motivare la risposta, ricavare un risultato o dimostrare un enunciato, su un totale di 3 punti, saranno assegnati 1

punto se la risposta, il risultato o l’enunciato sono corretti (e non già specificati nel testo) e 2 punti se la motivazione

il procedimento o la dimostrazione sono esaustivi.

1. (a) La velocità di un punto materiale è sempre tangente alla sua traiettoria? (b) L’accelerazione di un punto materialeè sempre tangente alla sua traiettoria? Motivare le due risposte.

2. Quale principio della meccanica può spiegare la costanza della velocità areolare nel moto dei pianeti? Motivare larisposta.

3. (a) Che cosa rappresenta la temperatura critica? (b) Qual è approssimativamente la temperatura critica dell’acqua?

4. Enunciare e dimostrare il teorema di Huygens-Steiner, a partire dalla definizione di momento di inerzia e di centro dimassa.