PREPOST
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PREPOSTEsercitazione di Fisica
Cinematica
Dinamica
Fluidi
Termodinamica
Fenomeni elettrici
CINEMATICA
UN PO’ DI FORMULE…
Grandezza Formula Unità di misuraVELOCITÀ
ACCELERAZIONE
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
tsV
scmcgs
smmks
tva
2
2
scmcgs
smmks
0svts
002
21 stvats
Grandezza FormulaVELOCITÀ TANGENZIALE
VELOCITÀ ANGOLARE
ACCELERAZIONE CENTRIPETA
TRV 2
RV
T
2
RVR
RVRac
2
2
22
1
RV
Esercizio 1
Francesco sta andando a fare il test di Medicina camminando a 3 Km/h. All’improvviso si accorge che manca
solo 1h all’inizio. Mancandogli 6 Km, quale accelerazione costante deve tenere per arrivare in tempo?
A. 4
B. 24
C. 6
D. 0,5
E. 3
2hKm
2hKm
2hKm
2hKm
2hKm
Soluzione esercizio 1
Dati : h 1 3 6 0 th
KmVKms
Moto uniformemente accelerato: 200 2
1 attvss
ahKm
haKm
hh
KmhaKm
2
2
2
6
1213
131216
RISPOSTA C
Esercizio 2
Due corpi A e B si muovono di moto circolare uniforme con la stessa velocità tangenziale in modulo. La traiettoria di A ha
raggio R, quella di B ha raggio 2R. Dette a e b le accelerazioni centripete di A e B, si può dire che:
A. a=2b
B. a=b/2
C. a=4b
D. a=b/4
E. b=3a
R
2R
Soluzione esercizio 2
Dati : 2Rb R a ba VV
Accelerazione centripeta:R
VRRVRac
2
2
22
babRaR
bRVR
Vb
aRVR
Va
2 2
2 2
22
22
RISPOSTA A
Esercizio 3
Il conducente di un treno tra due fermate R e S mantiene una velocità che è quella della figura
sottostante:
A. l’accelerazione in M è zero
B. l’accelerazione è minima in R
C. l’accelerazione è massima in S
D. l’accelerazione è uguale a zero in R e S
E. l’accelerazione tra R e M è uguale a quella tra M e S
Soluzione esercizio 3
Accelerazione = velocità/ tempo
Cioè l’accelerazione è la derivata prima della velocitàrispetto al tempo.
Essa sarà quindi pari al coefficiente angolaredella retta tangente in tutti i punti
della curva che descrive il moto in coordinate v-t
RISPOSTA A
DINAMICA
MASSA E PESOGrandezza Formula Unità di misuraMASSA SI kg
cgs g
FORZA F=m*a SI Newton N=
cgs Dine=10-5NPESO F=m*g SI Newton
cgs DineDENSITÀ SI kg/m3
cgs g/cm3=kg/LPESO SPECIFICO SI N/m3
cgs Dine/cm3
2smKg
Esercizio 1
Un corpo non sottoposto a forze può essere in moto?
A. Sì, con moto circolare uniforme
B. No, in quanto solo una forza può dare moto
C. Sì, con moto rettilineo uniforme
D. No, in quanto per spostare un corpo ci vuole lavoro
E. Si, ma è necessaria una accelerazione
Soluzione esercizio 1
LEGGE D’INERZIA (Primo principio di Newton):
Un corpo su cui non agisce alcuna forza (o sul quale agiscono forze in equilibrio) mantiene il suo stato di quiete o di moto
rettilineo uniforme.
RISPOSTA C
Esercizio 2
Marco decide di fare un viaggio andando a piedi dall’equatore al polo nord. Mentre si avvicina:
A. Diminuiscono massa e peso
B. Cresce la massa e diminuisce il peso
C. La massa è costante, aumenta il peso
D. La massa diminuisce, il peso è costante
E. Aumentano massa e peso
Soluzione esercizio 2
• La massa è una caratteristica invariante del corpo.
• Il peso è m·g dove
• La Terra è schiacciata ai poli quindi R è diminuito e g aumentata
2rmGg
G = costante di gravitazione universale
M = massa della Terra
R = raggio della Terra
RISPOSTA C
Esercizio 3
Un pallavolista schiaccia applicando sulla palla una forza di 100 N per 0,2 secondi. La quantità di moto
impressa al pallone è di:
A. 20 Kg · m/s
B. 20 J/s
C. 20 N · m/s
D. Il quesito non consente la risposta
E. 20 Kg · s2 · m3
Soluzione esercizio 3
• La quantità di moto è m · v (massa per velocità). Quindi Qm = Kg · m/s
…Oppure…• La quantità di moto trasmessa ad un corpo da una forza F che
agisce per un determinato tempo t si definisce impulso della forza:
ΔQ = Impulso = F · Δt
100 N · 0,2 sec = 20 N · sec = 20 Kg · m/s2 · s = 20 Kg · m/s
RISPOSTA A
LAVORO ED ENERGIAGrandezza Formula Unità di misuraLAVORO SI Joule J=N*m
cgs Erg=10-7 JPOTENZA SI Watt W=J/s
cgs Erg/sENERGIA N.B.: L’energia è la
capacità di compiere un lavoro. Energia e lavoro hanno quindi la stessa unità di misura.SI Joule
TEOREMA DELL’ENERGIA CINETICAVariazione di energia cinetica: ΔEc = ½ mvf
2 – ½ mvi2
LAB=ΔEc
Energia potenziale gravitazionale U = mgh
TEOREMA DELL’ENERGIA MECCANICA
Ec+ Ep = costante (se siamo in un campo di forze conservative)
Esercizio 1
Tommaso sta sciando su una pista nera a Siusi (piano inclinato liscio) ed acquista, alla fine, una certa energia cinetica E.
Quanto varrebbe l’energia cinetica finale se prima di scendere avesse messo in spalla uno zaino pari alla sua massa?
A. E
B. E
C. 2E
D. 4E
E. 1/2 E
2
Soluzione esercizio 1
21 2
1 vmE
EvmvmE 2221 22
2
RISPOSTA C
Esercizio 2
Nell’urto elastico tra due molecole si conserva:
A. La sola energia cinetica
B. L’energia cinetica e la quantità di moto
C. La sola quantità di moto
D. Né l’energia cinetica né la quantità di moto
E. Non è possibile rispondere in quanto il testo non fornisce alcun dato
Soluzione esercizio 2
In tutti i fenomeni di urto si conserva la quantità di moto. Nell’urto elastico si conserva anche l’energia cinetica.
RISPOSTA B
Esercizio 3
Sina viaggia in moto in salita su una strada con pendenza del 2% (rapporto tra dislivello e percorso),
con velocità v, la massa Sina+moto è m, gli attriti sono trascurabili, allora:
A. Sina compie lavoro negativo
B. La potenza da sviluppare sarà 2/100 mgv
C. La forza di gravità compie lavoro positivo
D. Il peso e la forza di gravità sono forze uguali ed opposte
E. La potenza da sviluppare sarà mgv/(2/100)
Soluzione esercizio 3
vFtxF
tLPotenza
Fpa b
pendenzaab
100
2
1002
ab
FF
pgmFF p
1002
1002
vgmPotenza 100
2
RISPOSTA B
FLUIDI
PRESSIONE
Unità di misura: SI Pascal cgs Baria torr=1 mmHg atm=760 mmHg=1,013*105 Pa bar=105 Pa
STATICA DEI FLUIDI
Legge di Stevino Principio di
Archimede
DINAMICA DEI FLUIDI
Bernoulli (fluidi ideali) Poiseuille (fluidi reali)
Esercizio 1
Un liquido ideale, cioè incomprimibile e non viscoso, passa attraverso un condotto orizzontale di sezione circolare di diametro variabile D. La sua velocità in un dato punto è
proporzionato a:
A. D
B. D2
C. 1/D
D.
E. nessuna delle precedenti
2
2
1
D
Soluzione esercizio 1
tx
St
VvSQ
2
2
rQ
v
vrQ
caso:Nel nostro
22
2
11
D
vr
v
RISPOSTA D
Esercizio 2
Stefano dopo una corsa, presenta 120 battiti cardiaci al minuto. Ad ognuno di essi l’arteria aorta riceve
0,04 litri di sangue, per cui:
A. il cuore batte 120 x 3600 volte all’ora.
B. la portata media dell’aorta è 40 cm³/s
C. l’aorta riceve 800 ml di sangue ogni 30 secondi
D. la portata media dell’aorta è 80 cm³/s
E. la portata media dell’aorta è 60 cm³/s
Soluzione esercizio 2
scm
smlQ
t mlV
vStVQ
3
808060
48006012040
sec60minuto al battiti 12040
RISPOSTA D
Esercizio 3
Lukas ha una massa di 60 Kg. Se immerso in acqua perde 5,89 x 10² N di peso. Qual è la sua densità?
A.
B. Lukas deve mangiare di più perché è troppo magro
C.
D.
E.
3410
mKg
3110
mkg
3310
mKg
3810
mKg
Soluzione esercizio 3
33
32
32
33
1
1
2
2
10110006
60Lukas
1000610001
10006
da 10006819
10895
mKg
m,Kgρ
quindi è: dila densità
m,
mKg,
Kg,ρmvolume:Vquindi ha
gmPKg,s
m,N,m
:qua pari asa m di acta una masLukas spos
mV ρiamo cheV SappgρFArchimede
Lukas
liq
liqliqA
RISPOSTA C
TERMODINAMICA
TERMODINAMICA
Grandezza Formula Unità di misuraCALORE caloria 1 cal=4,186 J
1 kcal=4186 J
CALORE SPECIFICOQuantità di calore
necessaria per elevare di 1°C la temperatura
dell’unità di massa della sostanza
SI
CAPACITÀ TERMICALa capacità termica di un
corpo è la quantità di calore che esso deve
assorbire affinché la sua temperatura aumenti di
1°C
SI
GAS PERFETTO
Le molecole hanno dimensioni trascurabili rispetto alle loro distanze
Le molecole si muovono disordinatamente in modo casuale e interagiscono con le pareti del contenitore in modo puramente elastico
GAS REALE
Le molecole hanno un volume proprio
Le molecole interagiscono tra loro non solo elasticamente
TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE Trasformazioni isoterme: avvengono a
temperatura costante.
Trasformazioni isobare: avvengono a pressione costante.
Trasformazioni isocore: avvengono a volume costante.
Trasformazioni adiabatiche: avvengono senza scambio di calore con l’ambiente.
Esercizio 1
Un thermos contiene 100 grammi di acqua a 70°C. Dopo aver versato nel thermos altri 300 grammi di acqua a
10°C, la miscela si stabilizza alla temperatura di:
A. 25°C
B. 30°C
C. 50°C
D. 60°C
E. 80°C
Soluzione esercizio 1
Cg
gCx
xxx
xxCxCgxCCg
tCmtCmQ
25400
1000040010000
1003003000700030003001007000
1030070100 21
222111
RISPOSTA A
Esercizio 2
Quali sono le condizioni standard dei gas?
A. 0°C, 2 atm
B. 273,15 K, 760 torr
C. Temperatura ambiente, 1 atm
D. 275,15 K, 760 torr
E. 100°C, 1 atm
Soluzione esercizio 2
Le condizioni standard dei gas sono 0° C e 1 atm
N.B.: 273,15 K = 0° C
760 torr = 1 atm
RISPOSTA B
Esercizio 3
Elisa è rimasta chiusa in una cella frigorifera e si congela raggiungendo la temperatura di 0 °C. Se il suo calore latente di fusione è uguale a 335 J/g, la quantità di calore necessaria
a scongelare 1 Kg della sua massa è circa:
A. 80 Kcal
B. 200 Kcal
C. 335 Watt
D. 100 Kcal
E. nessuna delle precedenti
Soluzione esercizio 3
KcalcalJQ
Jcal
JKgKgJQ
KgJ
gJC
mCQ
l
l
801080186,410335
186,41
10335110335
10335335
33
33
3
RISPOSTA A
CALORE LATENTE: quantità di calore necessaria per cambiare lo stato di una massa unitaria di una determinata sostanza
FENOMENI ELETTRICI
ELETTROSTATICA ED ELETTRODINAMICAGrandezza Formula Unità di misuraCARICA Coulomb CPOTENZIALE ELETTRICO
Volt
CAPACITÀ Farad INTENSITÀ DI CORRENTE
Ampere
RESISTENZA ELETTRICA
Ohm
ALCUNE FORMULE…
Legge di Coulomb:
Prima legge di Ohm:
Capacità di un condensatore:
Potenziale elettrico:
221
1 rQQkF
𝐶= 𝑄∆𝑉 𝐶=𝜀𝑆
𝑑
𝑉=𝑘𝑄𝑟
Esercizio 1
Qual è la capacità totale di un sistema di due capacità in serie C1 e C2?
A.
B.
C.
D.
E.
21 CC
21
111
CC
21
11CC
21 CC
21
11CC
Soluzione esercizio 1
C1 C2
C1
C2
Serie:Parallelo:21
111CCCtot
21 RRRtot
21 CCCtot
21
111RRRtot
RISPOSTA B
Esercizio 2
Giulia ha una resistenza di 4 ohm. Accidentalmente infila due dita in una presa della corrente sviluppando una
potenza di 16 W. Quanto vale la differenza di potenziale (V) fra le due dita?
A. 32 V
B. 256 V
C. 8 V
D. 0,25 V
E. 64 V
RiV
AAAi
RPi
RPiiRP
244
16
22
Soluzione esercizio 2
1a legge di Ohm:
Potenza dissipata:
VAV 842 Differenza di potenziale:
RISPOSTA C
ELETTROMAGNETISMO Forza di Lorentz:
Campo magnetico:
TeslaGausscgsAm
NTeslaIS
410
..
senBvqBvqF
𝐵=𝜇 𝑖2𝜋𝑟
TeslamA
N
smc
Nvq
FB
Esercizio 1
Su una carica elettrica in un campo magnetico viene esercitata una forza quando:
A. solo se la carica è ferma
B. mai
C. quando la carica si muove con direzione non parallela al campo
D. sempre
E. solo se la carica è positiva
Soluzione esercizio 1
RISPOSTA C
0. è forza la )900 (quindi 1sen0 seNULLA. è forza la 0) (quindi 0 sen
se
senBvqFBvqF
Esercizio 1
Paola, Aurora e Marta si pongono ai tre vertici di un triangolo equilatero con tre cariche elettriche puntiformi
uguali e dello stesso segno in mano. Si può affermare che il campo elettrico nel centro del triangolo è:
A. nullo
B. uguale in modulo al triplo del campo generato da una delle cariche
C. inversamente proporzionale al lato del triangolo
D. inversamente proporzionale al quadrato della distanza delle cariche dal centro del triangolo
E. uguale in modulo al campo generato da una delle cariche
Soluzione esercizio 1
Il campo risultante è nullo
RISPOSTA A