20 07 2012

Pagina 1

Politecnico di Milano – Scuola di Ingegneria dell’Informazione - Scrivere in stampatello NOME, COGNOME e numero di MATRICOLA - FIRMARE l’elaborato - MOTIVARE e COMMENTARE adeguatamente le formule utilizzate 20/7/2012 ore 13:00 FISICA (primo appello) Proff. Ciucci, Della Valle, Magni, Nisoli, Torricelli 1) Una particella di massa m, sottoposta unicamente ad un campo di forze F = ! r/r3, (r vettore posizione, ! costante), è in moto uniforme lungo una circonferenza di raggio R. a) Si dica giustificando la risposta se la costante ! è positiva o negativa. b) Si calcoli il periodo del moto. c) Si calcoli l’energia meccanica della particella (si assuma nulla l’energia potenziale all’infinito). 2) Dai principi di Newton si ricavi la seconda equazione cardinale della dinamica dei sistemi di parti-celle. 3) Una piscina di base quadrata di lato L e pareti verticali è riempita di acqua per un’altezza H. Si calcolino: a) la forza esercitata dall’acqua su una parete verticale; b) la forza risultante su tutte le pareti bagnate dall’acqua. 4) Un cilindro, munito di pistone caricato con dei pesi, contiene un gas ideale mono-atomico inizialmente in equilibrio alla pressione p0. D’un tratto si tolgono alcuni dei pesi consentendo al gas di raggiungere un nuovo stato di equilibrio con pressione p1 = p0/2. Trascurando gli scambi di calore con l’ambiente e con il recipiente, si cal-coli il rapporto tra il volume finale e quello iniziale del gas. 5) Una macchina termica assorbe in ogni ciclo una quantità di calore Q1 = 20 kJ da un serbatoio a temperatura T1 = 600 K e cede calore a un serbatoio alla temperatura T2 = 300 K. La corrisponden-te variazione di entropia in ogni ciclo è "S = 10 J/K. Si determini: a) il lavoro prodotto in ogni ciclo; b) il rapporto tra il rendimento della macchina in…