Settembre 2010

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Politecnico di Milano Fisica Sperimentale I a.a. 2009-2010 - Facoltà di Ingegneria dei Sistemi - Ing. Fisica e Ing. Matematica Appello – 06/09/2010 Giustificare le risposte e scrivere in modo chiaro e leggibile. Sostituire i valori numerici solo alla fine, dopo aver ricavato le espressioni letterali. Scrivere in stampatello nome, cognome, matricola e firmare ogni foglio. 1.Si illustri il concetto di forza conservativa e si discuta il legame analitico fra forza conservativa ed energia potenziale. Si consideri un punto materiale di massamvincolato a muoversi solamente lungo la direzionex, sottoposto all’azione di una forza conservativa la cui energia potenziale è data dalla funzioneE POT (x) =a x 2. Ad un certo istante il punto si trova inx=x 0 ed ha una velocità positiva di modulo pari av 0. a) Si calcoli l’intervallo spaziale all’interno del quale si svolge il moto del punto (x min ex max). b) Si disegni un grafico del valore della forza, in modulo e segno, esercitata sul punto in funzione della sua posizione. [m= 1 kg;a= 5 J/m 2,x 0 = 2 m,v 0 = 4 m/s] 2.Una sbarra sottile e omogenea di massaMe lunghezzaDè appoggiata su un piano orizzontale liscio (foglio) ed ha uno dei suoi due estremi incernierato in un punto O del piano. Una pallina di gomma, di dimensioni trascurabili e massaM/3, viene lanciata con velocitàv 0 (diretta come in figura) contro la sbarra e la urta in modo completamente anelastico in un punto distanteD/4dal vincolo. a) Giustificando la risposta, si discuta quali delle seguenti grandezze fisiche relative al sistema dei due corpi si conservano durante l’urto:quantità di moto,momento angolareeenergia cinetica; b) si calcoli la velocità del moto dei due corpi immediatamente dopo l’urto. Si risponda alle stesse domande nel caso in cui la sbarra sia…