Esercizi 20/11/2014 1. Un corpo di massa 4.9kg sale, lungo un piano ruvido inclinato di 52 O rispetto all`orizzonte, e viene rallentato dall`azione combinata della forza peso e della forza d`attrito sino a fermarsi a una quota di 3.0 m. Se la forza di attrito e` il 49 % della forza totale, si determini la velocita iniziale e il lavoro fatto dalla forza d`attrito 2. Si vogliono portare 110 g di acqua, inizialmente alla temperatura di 31 OC, al limite della solidificazione. Per fare questo si immerge nell`acqua un corpo dotato di un punto di fusione abbastanza alto e che si trova a temperatura molto bassa e si aspetta che raggiungano l`equilibrio. Avendo gia` misurato la capacita` termica del corpo pari a 1.0 kj/K, ed evitando dispersioni di calore, si determini che temperatura doveva avere inizialmente il corpo per realizzare l`equilibrio immediatamente prima che l`acqua solidifichi. 3. Un dischetto metallico, carico con 16 mC, lasciato libero di muoversi su un piano orizzontale isolante RUVIDO nello spazio delimitato da 2 piani metallici verticali, distanti 265 cm e collegati ai poli di una pila da 222.0 V, dopo aver percorso 52 cm ha acquistato un`energia cinetica di 440 mJ. Quanta energia e` stata dissipata per attrito? Quanta energia cinetica acquisterebbe il dischetto, muovendosi tra gli stessi punti, se i piani metallici venissero avvicinati fino alla distanza di 190, cm ? 4. Una particella carica e di massa 19 g quando viene posta tra le armature orizzontali di un condensatore, distanti 18 cm e collegate con una pila di ddp 2.0 V, dopo essere caduta di 6 cm acquista, partendo da ferma, una velocita di 2.9 m/s. Si determini il lavoro della forza elettrica e la carica della particella. 5. Due fili collegati in parallelo sono percorsi da due correnti pari a 120 A e 28 A. Volendo bilanciare meglio le 2 correnti, senza pero' perturbare il resto del circuito, si decide di ridurre la prima del 30%. Usando fili della stessa lunghezza e materiale di quelli gia' in uso, di quanto si dovranno variare sezione e resistenza sia del primo sia del secondo filo per ottenere l'effetto voluto? 6.Una stufa elettrica contiene due resistenze da 60 kW e da 0.55 MW che possono essere inserite singolarmente oppure in parallelo fra loro. Se con la sola prima resistenza inserita occorre un certo tempo per riscaldare un dato ambiente, di quanto varierà il tempo necessario per ottenere lo stesso riscaldamento se sono inserite entrambe? 7. Una sferetta metallica carica di 90 g viene lasciata cadere tra 2 lastre metalliche orizzontali, collegate ad una pila, tra le quali e' stato fatto il vuoto. Si osserva che per raggiungere una velocita' di 3.1 m/s la sferetta deve cadere per 90 cm. Di quanto sarebbe dovuta cadere per acquistare la stessa velocita' se la sua massa fosse stata di 160.2 g? 8. In un circuito e' inserito un tratto di filo di resistenza 69 kΩ, ai cui capi la ddp risulta pari al 72% di quella della pila che alimenta l’intero circuito. Quale sara' la resistenza complessivamente offerta dal resto del circuito? Se si aumentasse del 16.7% la sezione del primo tratto di filo, lasciandone inalterati lunghezza e materiale, di quanto varierebbe percentualmente la corrente che lo attraversa? 9. Una sferetta metallica carica negativamente pende da un filo isolante nello spazio tra 2 piani metallici verticali collegati ad un generatore di ddp. In condizioni di equilibrio il filo risulta inclinato verso il piano alla sua destra, formando un angolo di 29º con la verticale. A quale dei poli della pila e' collegato il piano in questione? Se si volesse aumentare fino a 44.9º l'inclinazione del filo di quanto andrebbe variata in percentuale la ddp della pila? 10. Se si volesse allontanare di 6.85 volte rispetto alla realta' l'immagine di un oggetto, posto a 8.1 cm dall'occhio, guardandolo attraverso una lente, quale dovrebbe essere il potere diottrico della lente? E di quanto varierebbero, rispetto all'oggetto, le dimensioni lineari di tale immagine? 11. In uno spettacolo si vuole proiettare su uno schermo una figura aumentandone del 356% le dimensioni rispetto all'originale. Visto che la cabina di proiezione dista 10.3 m dallo schermo, che tipo di lente va scelto e quale deve essere il suo potere diottrico? 12. Un raggio luminoso, dopo aver inciso sulla superficie di un bacino artificiale, profondo 83.9 m, normalmente alla superficie stessa, arriva sul fondo, dove una fotocellula ne registra l'arrivo 0.375 us dopo. Quale sarà' quindi l'indice di rifrazione del liquido che riempie il bacino? 13.Un riflettore è fissato ad un palo montato sullo spigolo di una vasca 5.1 m più in alto del bordo della vasca, profonda 7.9 m e piena fino all’orlo di un liquido nel quale la luce si propaga con velocità 230769 km/s. Se un raggio, partito dal riflettore, colpisce la superficie del liquido a 7.2 m dallo spigolo, a quale distanza – sempre dallo spigolo – va a colpire il fondo della vasca? 14.Un proiettore, poggiato sul fondo di un bacino, pieno di un liquido di indice di rifrazione 1.65, proietta verso l’alto un cono di ad asse verticale. Un osservatore, guardando dall’aria il cono di luce proveniente dal bacino osserva che i raggi formano con la verticale un angolo massimo di 35°. In realtà qual è l’angolo massimo che i raggi uscendo dal proiettore formano con la verticale? 15.Un vecchio fisico, volendo studiare bene un oggetto, decide di osservarlo attraverso una lente che ne produca un'immagine ingrandita 2.3 volte. Dispone un sostegno dove posizionare l'oggetto e, a 32 cm di distanza, la lente, ma per un malinteso un giovane collaboratore gli fornisce una lente con un potere diottrico opposto a quello richiesto. A questo punto di quanto risulteranno variate le dimensioni dell'immagine (rispetto all'oggetto)?