20090701 FISICA I

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Politecnico di Milano Fisica Sperimentale 1 (prof. Claudia Dallera) a.a. 2008-2009 - Facoltà dei Sistemi – Corso di Laurea in Ingegneria Fisica II prova in itinere - 01/07/2009 m R m1 θ L Giustificare le risposte e scrivere in modo chiaro e leggibile. Sostituire i valori numerici solo alla fine, dopo aver ricavato le espr essioni letterali. Scrivere in stampatello nome, cognome, matricola e firmare ogni foglio. 1. Una sbarra omogenea lunga L e di massa m (m omento d'inerzia dell'asta rispetto al centro di massa IC = 1/12 mL2) è saldata per un'estremità all'asse di un disco di raggio R, di massa trascurabile rispetto a quella della sbarra . Il sistema può ruotare senza attrito attorno all'asse del disco, disposto orizzontalmente, ed è tenuto in equilibrio da un corpo di massa m 1 agganciato ad un estremo di un filo ideale avvolto intorno al disco: a. determinare l'angolo di equilibrio θ che l'asta forma con la verticale. Ora al filo viene agganciato un altro corpo di massa m2 = 2m1: b. determinare la velocità angolare del sistema quando la sbarra si trova verticalmente come in figura. [R = 10 cm; m = 1 kg; m1 = 800 g; L = 32 cm] 2. Si enunci e si dimostri il principio di Archimede. Un pallone aerostatico è perfettamente deformabile, ed inizialmente occupa un volume V 0. Il pallone contiene elio (gas monoatomico, massa molare m mol) con densità iniziale ρelio, e sta volando ad altezza costante; supponendo che la pressione all'interno del pallone sia quella atmosferica p0, determinare a. la massa ed il numero di moli di elio contenute nel pallone; b. la massa m 0 (considerata di volume trascurabile rispetto a quello del pallone) sorretta dal pallone durante il volo. Si vuole aggiungere a bordo uno strumento di massa m1: c. quale deve essere il nuovo volume del pallone per…