Corso: Fisica per scienze biologiche
A.A. 2017/18 - Esame 19.06.2018
Matricola Nome Cognome
Da consegnare insieme al foglio con le soluzioni
1. Tre cariche elettriche sono disposte come in figura.
a. Disegna in un diagramma i vettori dei campi elettrici nel punto P dovuti a ciascuna delle tre cariche.
b. Trova l’espressione del Potenziale nel punto P in funzione del lato del quadrato c. Calcola l’energia potenziale elettrostatica delle tre cariche.
d. Disegna in un altro diagramma le forze elettrostatiche dovute alle tre cariche che agiscono su una carica -2q posta nel punto P
e. Calcola l’energia potenziale di una carica -2q posta nel punto P.
2. Un ciclista scende senza pedalare a velocità costante lungo una discesa come in figura.
a. Individua le forze agenti e valuta la forza risultante.
b. Assumi che le forze di attrito sia dovuto unicamente all’attrito viscoso dell’aria, proporzionale alla velocità al quadrato: Fa=αv2 . Rappresenta qualitativamente su un grafico l’andamento della velocità limite in funzione del seno dell’angolo θ.
c. La forza di attrito in regime turbolento dipende dal quadrato della velocità v del corpo e può essere scritta come:
dove S è la sezione trasversale del ciclista, ρ=1.29 [kg m-3] la densità dell’aria e cr un coefficiente di attrito che in questo caso possiamo assumere cr =1.2 Assumendo valori realistici per la massa M del ciclista + bici e per la sua sezione S e una discesa con pendenza p = 10% (nota: / ), valuta la velocità del ciclista e discuti il risultato ottenuto.
Nota: nel risolvere gli esercizi ricordati che saranno valutati:
• La capacità di analizzare le domande e proporre un’interpretazione valida in base a leggi e principi della Fisica.
• L’applicazione di modelli fisici adeguati alla situazione proposta.
• La correttezza dello svolgimento e l’uso di adeguati strumenti grafici e/o matematici.
• Capacità di argomentare le scelte, commentare la soluzione e valutare i risultati.
