Esame di Fisica per Farmacia - 14 febbraio 2014
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Compito numero 1
1) Una colonna di fluido di massa x libbre appoggia su di una superficie di S pollici quadrati. Se 1 libbra = 0.453 Kg e 1 pollice = 2.54 cm, trovare la pressione in Pa
x = 4.36 S = 37.9
2) Un automobilista vede improvvisamente un ostacolo ad una distanza d. La decelerazione massima di frenata ha modulo a. Trovare la massima velocit`a a cui l’automobilista pu`o andare per non urtare l’ostacolo.
d = 71.3 m a = 5.39 m/s2
3) Un corpo si muove di moto rettilineo uniforme con velocit`a v0 per un tempo t1, quindi con accelerazione costante a, nello stesso verso, per un tempo t2. Trovare quale distanza percorre il corpo.
v0= 28.2 m/s a = 3.59 m/s2 t1 = 16.7 s t2 = 25.4 s
4) Un proiettile viene sparato orizzontalmente, da un’altezza h sul terreno, con velocit`a iniziale v0. Trovare il modulo della velocit`a del proiettile quando questo tocca il terreno.
v0= 18.3 m/s h = 46.6 m
5) Un corpo `e attaccato ad una molla di costante elastica k. Se fa N oscillazioni in un secondo, trovare la massa del corpo.
k = 1.95·103kg/s2 N = 70
6) Un corpo di massa m viene spinto per una distanza d da una forza costante F . Se la sua energia cinetica aumenta di K, trovare la distanza d.
K = 20.3 J F = 2.45 N
7) Un uomo sostiene una sbarra, di massa trascurabile e lunghezza L, posta orizzontalmente, incernierata ad una parete ad un estremo, mentre all’altro e a met`a sbarra sono attaccate due masse m di dimensioni trascurabili. Trovare quale deve essere il modulo del momento delle forze esercitato dall’uomo, se deve mantenere la sbarra in posizione orizzontale.
L = 1.95 m m = 46.6 Kg
8) La pressione dell’acqua in un tubo diminuisce di ∆p quando si apre il rubinetto. Trovare la velocit`a del fluido.
∆p = 5.45·103P a
9) Sul fondo di una fossa oceanica la pressione (trascurando quella atmosferica) vale p. Trovare la profondit`a del mare in quel punto.
p = 3.86·108 P a
10) Ad un sistema termodinamico viene fornito dall’ambiente un calore Q, mentre il sistema fa un lavoro W sull’ambiente. Trovare di quanto varia l’energia del sistema.
Q = 128 J W = 141 J
11) Quattro cariche identiche q sono disposte ai vertici di un quadrato di lato a. Trovare il potenziale elettrostatico nel punto medio di uno qualunque dei quattro lati, assumendo che il potenziale a grande distanza dalle cariche sia nullo.
a = 0.1 m q = 1.97 pC
12) Un condensatore piano ha armature circolari di raggio R e capacit`a C. Trovare a che distanza sono poste le armature.
R = 0.11 m C = 4.21 pF
13) Ai capi di un sistema di resistenze c’`e una differenza di potenziale V . Il sistema `e costituito da N gruppi di resistenze in parallelo, e ciascun gruppo `e composto da M resistenze identiche R in serie. Trovare la differenza di potenziale ai capi di ogni resistenza R.
V = 11.6 V olt M = 18
14) Due fili rettilinei indefiniti paralleli percorsi dalla stessa corrente I si attraggono con forza per unit`a di lunghezza f . Trovare a che distanza sono posti.
f = 1.25 µN I = 2.21 A
15) Il flusso del campo magnetico attraverso un circuito posto sul piano yz `e Φ0. Il campo magnetico, diretto lungo x, cambia secondo la legge
B(t) = B0− 2B0t/T Trovare la f.e.m. indotta mediamente nel circuito in un tempo T .
Φ0 = 1.99 W b T = 14.4 s
Formule ammesse all’esame
• moto uniformemente accelerato x = x0+ v0t +12at2
• moto di un proiettile x = x0+ v0xt e y = y0+ v0yt −12gt2
• g = 9.81m/s2
• attrito cinetico e statico Fattr= µkFN, µsFN
• moto circolare ac= v2/R, v = ωR, T = 2π/ω, f = 1/T
• gravitazione F = Gm1m2/R2, G = 6.67 · 10−11N m2/kg2
• leggi di Keplero T2/R3= 4π2/GMsolee (T1/T2)2= (R1/R2)3
• energia K = 12mv2, Ugrav= mgh, Umolla=12kx2
• centro di massa Xcm= (m1x1+ m2x2)/(m1+ m2)
• moto rotatorio ∆l = R∆θ, ω = ∆θ/∆t, α = ∆ω/∆t, ~τ = ~r × ~F , P
iτi= Iα, I =P
imiri2, Krot=12Iω2, I1ω1= I2ω2
• fluidi p = ρgh, ρAv = costante, p +12ρv2+ ρgy = costante
• oscillatore E = 12mv2+12kx2
• pendolo T = 2πp L/g
• onde x = A cos(2πt/T + φ), v = λf
• effetto Doppler f = (vonda± vosservatore)/(vonda∓ vsorgente)f0
• dilatazione termica ∆L = α L0∆T, ∆V = β V0∆T
• termodinamica pV = nRT, W = p∆V, ∆E = Q − W
• rendimento ciclo ideale e = 1 − T1/T2
• entropia a T costante ∆S = Q/T
• legge di Coulomb F = q1q2/(4πε0r2), ε0= 8.85 · 10−12C2/N m2
• elettrone: carica −e = −1.602 · 10−19C, massa me= 9.11 · 10−31kg, mprotone= 1837 me
• teorema di Gauss Φ = qint/ε0
• corrente: legge di Joule P = RI2, di Ohm V = RI, densit`a di corrente J = nqv
• forza di Lorentz ~F = q~v × ~B
• forza su di un circuito F2/L2= (µ0/2π)(I1I2/d), µ0= 4π · 10−7T · m/A
• campo in un solenoide B = µ0nI
• momento su una spira ~τ = ~µ × ~B, ~µ = IA~n
• legge di Faraday E = −∆ΦB/∆t
• legge della circuitazione di Amp`ereP
Bk∆l = µ0I
• velocit`a della luce c = 1/√ ε0µ0
• rifrazione n1sin(θ1) = n2sin(θ2), λ = λ0/n
• diffrazione con interferenza da due fenditure: minimi d sin(θ) = (N +12)λ, massimi d sin(θ) = N λ
