Corso di Recupero: Fisica per scienze biologiche
A.A. 2015/16 - Esame 07.09.2016
Matricola Nome Cognome
Compilare i campi e consegnare insieme al foglio con le risposte.
1. Dopo aver lanciato una pallina di gomma dall’altezza h (punto A) questa segue la traiettoria descritta in figura 1.
Indica con UA l’energia potenziale in A e assumi di poter trascurare l’attrito dell’aria. Puoi rispondere alle domande usando l’energia UA oppure scegli valori ragionevoli per h e per la massa della pallina.
a. Stima l’energia potenziale e l’energia cinetica nei punti B, C, E e D in funzione dell’energia potenziale in A: UA
b. Durante il rimbalzo (D) la pallina perde parte della sua energia meccanica (urto parzialmente elastico).
Valutare la percentuale di energia persa.
c. In che zona della traiettoria ti aspetti che la pallina abbia la massima energia cinetica?
d. La risultante delle forze agenti sulla pallina quando questa si trova in B ed E è: maggiore in B, maggiore in E o sono uguali?
2. Una pedana è sostenuta da una molla di costante elastica K e lunghezza a riposo Lo. Sali sulla pedana e osservi che questa si mette ad oscillare e dopo un po’ si ferma più in basso di 15 cm.
a. Stima il valore della costante elastica.
b. Stima il periodo delle oscillazioni della pedana con te sopra se la massa della molla è trascurabile e la massa della pedana è 1/20 della tua.
3. Una sfera di Alluminio (densità dAl=2.7 g/cm3) e una di Piombo ((densità dPb=11.3 g/cm3) con lo stesso volume sono immerse in acqua e sospese ciascuna ad un cavo come in figura.
a. Per quale delle sfere la spinta idrostatica è maggiore?
c. Quale delle funi supporta la tensione maggiore?
d. Calcola il rapporto tra le tensioni dei due cavi.
4. Il defibrillatore è uno strumento in grado di applicare una intensa scarica elettrica al torace per alcuni millisecondi. Esso è costituito da un condensatore che viene scaricato attraverso il torace del paziente usando due piastre. Supponiamo che il condensatore da 150 µF sia caricato ad una energia di 360 J
a. Quanto vale la differenza di potenziale ai capi del condensatore?
b. Quale è la carica accumulata?
c. Se la scarica dura 3 ms, quanto vale la corrente media?
d. Perché è necessario avere elettrodi grandi e un buon contatto elettrico con il corpo del paziente?
Nota:
saranno valutati:
• l’abilità di costruire modelli basati su principi e leggi della fisica argomentando le scelte e le ipotesi;
• la capacità di riconoscere i parametri fisici coinvolti, effettuare approssimazioni, stimare/calcolare le grandezze utilizzate;
• L’uso appropriato di concetti e terminologia scientifica;
• L’analisi critica dei risultati ottenuti.
