Materiale universitario di Misure Termiche e Meccaniche per il corso di Mechanical Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta QUIZ – DEFORMAZIONE E FORZA Livello avanzato • 34 domande a scelta multipla • una sola risposta corretta Istruzioni Per ogni domanda selezionare una sola alternativa (A–E). Le domande richiedono applicazione dei prin- cipi,…
Materiale universitario di Misure Termiche e Meccaniche per il corso di Mechanical Engineering presso Politecnico di Milano. Il documento tratta: Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta QUIZ – DEFORMAZIONE E FORZA Livello avanzato • 34 domande a scelta multipla • una sola risposta corretta Istruzioni Per ogni domanda selezionare una sola alternativa (A–E). Le domande richiedono applicazione dei prin- cipi,…
Qualità dell’importazione: il testo è stato estratto direttamente dal documento originale.
Passaggi rappresentativi riconosciuti nelle diverse parti del materiale. Il testo completo resta presente nella pagina per la ricerca, mentre l’anteprima compatta rende più semplice la lettura.
Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta QUIZ – DEFORMAZIONE E FORZA Livello avanzato • 34 domande a scelta multipla • una sola risposta corretta Istruzioni Per ogni domanda selezionare una sola alternativa (A–E). Le domande richiedono applicazione dei prin- cipi, lettura dei circuiti e confronto tra configurazioni. Le soluzioni commentate sono raccolte alla fine. Argomenti inclusi Deformazione e legge di Hooke; estensimetri resistivi e gauge factor; effetto di Poisson e temperatura; ponte di Wheatstone e compensazione; dinamometri a taglio, ad anello e ad S; resistenza dei fili e collegamento a tre fili; dinamometri piezoelettrici e idraulici. Parte I – Deformazione ed estensimetri resistivi 1. Un provino metallico è sottoposto a trazione assiale nel campo elastico. Quale affermazione descrive correttamente il legame tra deformazione ε e sforzo σ nel modello presentato? A) Lo sforzo è indipendente dal materiale e vale sempre ε/A. B) Lo sforzo è proporzionale alla deformazione tramite il modulo di Young: σ = Eε. C) La deformazione è proporzionale alla forza senza dipendere dalla sezione. D) Il modulo di Young è il rapporto tra area e lunghezza iniziale. E) La legge di Hooke vale solo quando il provino è compresso. 2. Un estensimetro metallico è incollato correttamente a un componente. Quale catena causale consente di misurare la deformazione? A) La deformazione cambia direttamente la tensione di alimentazione, senza coinvolgere la resistenza. B) La deformazione modifica la resistenza del reticolo; la variazione viene convertita in un segnale elettrico. C) La deformazione cambia solo la capacità parassita dei fili. D) La forza genera cariche piezoelettriche nel metallo dell’estensimetro. E) La resistenza resta costante e si misura soltanto la variazione di…
Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta 5. Il gauge factor k è definito come: ∆L/L A) k = ∆R/R ∆R/R B) k = ε R C) k = ε ∆R D) k = ∆T ρA E) k = L 6. Per un estensimetro di costantana con k ≈ 2, una deformazione assiale ε = 500 µε produce, trascurando la temperatura, quale variazione relativa di resistenza? A) 0,01 % B) 0,1 % C) 0,5 % D) 1 % E) 2 % 7. Perché il filo dell’estensimetro viene disposto in una lunga traccia ripiegata a serpentina? A) Per ridurre la lunghezza elettrica e annullare la variazione di resistenza. B) Per concentrare la misura lungo una direzione e aumentare il contributo della deformazione longitudinale. C) Per rendere il sensore insensibile a qualsiasi deformazione. D) Per misurare direttamente la forza senza dipendere dalla deformazione del pezzo. E) Per convertire il sensore in un trasduttore piezoelettrico. 8. Un estensimetro è incollato su un pezzo che si deforma, ma il collante scorre localmente. Qual è la conseguenza più diretta? A) La deformazione del sensore può non coincidere con quella del pezzo. B) Il gauge factor diventa necessariamente infinito. C) Il ponte di Wheatstone si bilancia automaticamente. D) La resistività del sensore diventa nulla. E) La compensazione termica diventa perfetta. 9. Quale limite rende poco robusta una compensazione della temperatura basata solo sulla misura della temperatura ambiente? A) La temperatura ambiente non può essere misurata in unità fisiche. B) La temperatura effettiva dell’estensimetro e la dipendenza termica della resistività possono differire da quelle assunte. C) La resistenza è indipendente dalla temperatura nei metalli. D) Il gauge factor è sempre nullo a temperatura ambiente. E) La temperatura influenza soltanto la lunghezza dei cavi, mai il sensore. Parte II – Ponte di Wheatstone e…
Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta 17. Una forza applicata in punta a una trave è inclinata. Perché una disposizione di estensimetri pensata solo per la flessione può non misurare l’intera forza? A) La componente assiale può non contribuire al segnale della configurazione destinata alla flessione. B) La componente di flessione annulla sempre la componente assiale. C) Una forza inclinata non produce deformazione. D) Il ponte misura solo forze piezoelettriche. E) Il segnale dipende soltanto dalla temperatura del voltmetro. Parte III – Dinamometri estensimetrici 18. In un dinamometro a taglio su trave, quale scelta progettuale consente di variare la sensibilità secondo il modello discusso? A) Variare la distanza x tra gli estensimetri. B) Cambiare il colore della trave. C) Ridurre a zero la sezione resistente. D) Spostare il voltmetro senza modificare il circuito. E) Rendere uguali tutte le deformazioni locali. 19. Perché un dinamometro a taglio può essere meno dipendente dal punto di applicazione della forza rispetto a una misura basata soltanto sul momento flettente? A) Perché il taglio è costante lungo il tratto considerato, mentre il momento dipende dalla posizione. B) Perché il taglio è sempre nullo. C) Perché la forza non genera mai momento. D) Perché gli estensimetri misurano direttamente la massa. E) Perché il ponte elimina tutte le leggi della statica. 20. Nel confronto qualitativo tra dinamometri a taglio costruiti in materiali diversi, perché l’alluminio può offrire maggiore sensibilità rispetto a un materiale più rigido, a parità di geometria e forza? A) Perché un materiale meno rigido tende a deformarsi di più sotto lo stesso carico. B) Perché l’alluminio non ha resistività. C) Perché il modulo elastico è infinito. D) Perché il ponte misura…
Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta 29. Quale affermazione descrive correttamente il ruolo del condensatore nell’esempio piezoelettrico? A) Il condensatore crea la forza meccanica iniziale. B) La ridistribuzione delle cariche influenza elettricamente le piastre, consentendo di trasferire l’informazione a un circuito. C) Il condensatore elimina ogni dipendenza dal materiale piezoelettrico. D) Il condensatore impedisce qualsiasi variazione di carica. E) Il condensatore converte la forza in deformazione senza segnale elettrico. 30. Perché un dinamometro piezoelettrico è particolarmente adatto a misure dinamiche e meno indicato, in generale, per una forza statica mantenuta a lungo? A) Perché il principio piezoelettrico è utile per variazioni di forza; il segnale di carica non è mantenuto idealmente senza limiti nel tempo. B) Perché il quarzo misura solo la temperatura. C) Perché il segnale è sempre proporzionale al quadrato della forza. D) Perché la forza statica genera necessariamente una tensione infinita. E) Perché la misura richiede un ponte con quattro estensimetri. 31. In un sistema idraulico per pesare un veicolo mediante azzeramento, qual è la sequenza di misura corretta? A) Si misura direttamente la deformazione del pneumatico e si ricava la massa. B) Si azzera il manometro con piattaforma a vuoto all’altezza hn , si carica il veicolo e si immette olio fino a riportare la piattaforma a hn ; dalla pressione si ricava la forza. C) Si mantiene costante la pressione e si misura la temperatura dell’olio. D) Si lascia scendere la piattaforma senza controllo e si misura il tempo. E) Si misura la carica elettrica prodotta dall’olio. 32. Quale fattore limita principalmente la precisione del dinamometro idraulico descritto? A) Il colore della piattaforma. B)…
Quiz avanzato – Deformazione e Forza Versione corretta 21. Risposta B — Nel modello descritto, in compressione gli estensimetri interni risultano compressi e quelli esterni tesi. 22. Risposta A — La disposizione a ponte somma i contributi meccanici utili e riduce gli effetti comuni della temperatura. 23. Risposta A — Il braccio orizzontale lungo è scelto per sfruttare la deformazione causata dal momento flettente e ottenere un segnale misurabile. 24. Risposta A — La resistenza dei cavi e la sua deriva termica possono essere incluse nella misura e produrre uno sbilanciamento apparente. 25. Risposta B — La configurazione a tre fili mira a compensare l’effetto delle resistenze dei collegamenti, che possono variare con la temperatura. 26. Risposta B — Il segno e la disposizione delle cariche superficiali consentono di distinguere il verso della forza. 27. Risposta C — La relazione è lineare: con Sf costante, raddoppiare F raddoppia Q. 28. Risposta B — Il testo sottolinea l’elevata resistenza meccanica del quarzo e l’impiego dei dinamometri piezoelettrici per forze elevate e dinamiche. 29. Risposta B — Il testo precisa che non si tratta di generare energia elettrica illimitata: la ridistribuzione delle cariche può influenzare le piastre di un condensatore. 30. Risposta A — Il documento evidenzia l’uso per forze dinamiche; la gestione della carica rende il principio particolarmente adatto a eventi e variazioni. 31. Risposta B — Il metodo ripristina la quota iniziale della piattaforma tramite immissione di olio; la variazione di pressione e l’area dei pistoni permettono di ricavare la forza e quindi la massa. 32. Risposta B — Il documento descrive il sistema come economico e semplice, con buona precisione dipendente dal manometro. 33. Risposta A — Il testo associa i dinamometri…
Prima pagina del documento.
