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POLITECNICO DI MILANO Corso di laurea in Ingegneria Gestionale – prof. Paolo Biagioni Appello di Fisica Sperimentale, 19 febbraio 2020 Indicare nome e cognome (in stampatello) e matricola su ogni foglio. Giustificare le risposte e commentare adeguatamente ogni formula usata. Scrivere in modo chiaro e leggibile. Sostituire i valori numerici solo alla fine dello svolgimento dei problemi, dopo aver ricavato le espressioni letterali. Non sono ammessi alla correzione compiti scritti a matita. Esercizio 1 Un corpo puntiforme di massa 𝑚𝑚= 10 g è collocato ad un’altezza ℎ = 25 cm su di un piano liscio inclinato. Lasciato libero, il corpo scende lungo il piano, attraversa un tratto orizzontale scabro (μD = 0.4 e μS = 0.8) di lunghezza 𝐿𝐿= 50 cm e comprime per un tratto ∆𝑥𝑥= 5 cm una molla di costante elastica k incognita, fino ad avere velocità nulla. a) Determinare la costante elastica della molla. b) Stabilire se il corpo rimarrà in equilibrio statico nel punto di massima compressione della molla. Esercizio 2 Una macchina di Carnot compie un ciclo reversibile assorbendo calore Q 1 da una sorgente a temperatura T1 = 680 K. La sorgente fredda è costituita da una miscela di acqua e ghiaccio all’equilibrio e la macchina sviluppa una potenza motrice di 1000 W. Determinare: a) il rendimento della macchina; b) la quantità di ghiaccio che fonde in un’ora di funzionamento; c) la variazione di entropia della sorgente fredda nello stesso intervallo di tempo. [Calore latente di fusione del ghiaccio: 𝜆𝜆gh = 3.34 ∙ 105 J/kg] Esercizio 3 A partire dal primo principio della termodinamica, si ricavi: a) la relazione di Mayer tra calore specifico a pressione costante e calore specifico a volume costante per un gas perfetto; b) la legge di trasformazione che lega la temperatura T e il v olume V…