7/29/2019 esercizi di fisica svolti
1/4
ESERCIZI FISICA i
1)
-a) Una pallina viene lanciate verso un carrello posto ad una distanza d=1,2
m dal punto di lancio.
Nello stesso istante in cui la pallina viene lanciata il carrello inizia a muoversi
con velocit costante v_c=1,3 m/s.
Sapendo che la direzione del lancio forma un angolo di 60 rispetto
all'orizzontale, determinare la velocit che deve essere impressa alla pallina
affinch cada dentro il carrello.
Si trascurino l'attrito dell'aria e le dimensioni della pallina e del carrello.
MOTO:
-carrello: moto uniforme: v_x=cost=1,3 --> x=d- vt
- palla:
asse x: moto uniforme: v_x=v_o cos60
x=v_o cos60 t
asse y: moto unif accelerato:
v=v_0sen60-gt
y=v_osen60 t - gt^2/2
Affinch la palla cada nel carrello:
y=0=v_osen60 t - gt^2/2
s_p=s_c --> v_o cos60 t=d- vt --> t(v+ v_o cos60)=d --> t=d/(v+v_o cos60)
t(v_0 sen60-gt/2)=0 -->T=o
T=v_o sen60 2/g=d/v+v_o cos60
---> (v_o sen60)(v+v_o cos60)= dg -->v_
b)Un corpo di massa m sospeso ad un filo vincolato ad un punto O.
7/29/2019 esercizi di fisica svolti
2/4
m viene lasciato cadere da fermo da un punto alla stessa quota del vincolo.
Sapendo che la tensione massima che il filo pu esercitare T_M= 30 N,
determinare il valore massimo che pu assumere la massa dell'oggetto
affinch il filo non si spezzi.
Trascurare l'attrito dell'aria.
In B: II legge di newton: T-mg=m v^2/R ---> T=m(g+v^2/R)) a=30/3=10
Cosidero il corpo su cui agisce F: F-f=m_1a--> f=30-10=20
considero l'altro corpo: f= m_2a=20
Invertendo i due parallelepipedi :
7/29/2019 esercizi di fisica svolti
3/4
F-f=m_2a---> f=30-20=10
la forza varia!
d)
n=1 di gas perfetto
Inzialmente in equilibrio alla temperatura T_i=300 K
il gas assorbe una quantit di calore Q=1490 cal: compie un'espansione
isobara al termine della quale il volume raddoppiato.
Il gas monoatomico o biatomico??
Dunque:
V_f=2V_i
p_f=p_i
T_i=300
n=1
pV=nRT--->T_f=pV/R=2p_i V_i/R
nc_pdT=dH=d Q --->Q=1490 cal=xp_i V_i
ma pv=nrt
dunque 1490=x RT_i ---> x=1490/1,98 300=2,5=5/2
Poich c_p=5/2 R il gas monoatomico
e)
gas perfetto monoatomico
ciclo reversibile ( di Carnot: n=1- T_2/T_1) ABC
dU=0, dS=0
A--B: p=cost, v_b=2v_a
7/29/2019 esercizi di fisica svolti
4/4
b-->C: v=cost=2v_a=v_c , in questa trasformazione non viene fatto lavoro!
c--A: compressione adiabatica, dU=-L (non viene sviluppato calore)
Calcolare il rendimento del ciclo ABC, confrontarlo con quello di una
macchina di carnot che lavora tra le temperature massima e minima
raggiunte nel ciclo
1)dQ=dH=nc_pdT, dU=nc_vdT
2)dQ=nc_vdT
Adiabatica: T V^(a-1)= cost dove a=c_p/c_v =5/2/3/2=5/3
T_a V_a=T_c V_c ma v_c=2v_a dunque: tc=t_a (1/2)^(5/3)
Top Related