Simulazione II compitino Fisica per GEOLOGIA
1. Quantità di moto e urti
Un cubo di ghiaccio di lato s = 20.0 mm galleggia in un bicchiere di acqua fredda con una delle facce parallele alla superficie dell’acqua.
a) A quale distanza dalla superficie dell’acqua si trova la faccia inferiore del cubo?
b) Dell’alcool etilico alla stessa temperatura viene versato lentamente sulla superficie dell’acqua fino a formare uno strato di 5.00 mm al di sopra del pelo dell’acqua.
Quando il cubo di ghiaccio è nuovamente in equilibrio idrostatico, quale sarà la distanza fra la superficie dell’acqua e la faccia inferiore del cubo ?
[N.B. ρghiaccio= 0.917 × 103 kg/m3 , ρalcool = 0.806× 103 kg/m3 ]
a) Indico con s il lato del cubo e con h la distanza della faccia inferiore del cubo alla superficie dell’acqua.
Dall’equilibrio delle forze di ha:
0 0 0
2
3
+ =
−
= +
−
= +
=
hg s g
s
g m g m
F F F
acqua ghiaccio
acqua ghiaccio
A g net
ρ ρ
!
!
!
mm m mm
kg m kg g s s
g h s
acqua ghiaccio acqua
ghiaccio
34 . 18 0
. / 20
10 0 . 1
/ 10 917 . 0
3 3
3 3
2 3
× =
= ×
=
=
ρ
ρ ρ
ρ
b) Indico con halcool lo spessore dello strato di alcool, e suppongo che il cubo di ghiaccio emerga sempre dal liquido.
Dall’equilibrio delle forze di ha:
( ) ( )
mm m mm
kg m mm kg
m kg
m kg
h g s
s
g h s g
h s
g h s g
h s g
s
g m g m g m
F F
F F
alcool acqua
alcool acqua
ghiaccio acqua
alcool alcool
ghiaccio acqua
alcool alcool
acqua acqua
ghiaccio
alcool acqua
ghiaccio
alcool acqua A
A g
net
31 . 14 00
. / 5
10 0 . 1
/ 10 806 . 0 0
. / 20
10 0 . 1
/ 10 917 . 0
0 0
0
3 3
3 3
3 3
3 3
2 2 3
2 2
3
× =
− ×
×
= ×
−
− =
=
= +
+
−
= +
+
−
= +
+
=
ρ ρ ρ
ρ ρ
ρ ρ
ρ ρ
ρ
!
!
!
!
