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Facoltà 3I – Ing. Aerospaziale, Energetica, Meccanica – aa 2018/2019 FONDAMENTI di FISICA SPERIMENTALE (A. Pifferi, L. Di Sieno, D. Contini, M. Zavelani-Rossi) III Appello 13 Gennaio 2020 Giustificare le risposte e scrivere in modo chiaro e leggibile. Risolvere l’esercizio in forma letterale e sostituire solo all’ultimo i valori numerici. Tempo a disposizione: 2 ore. Punteggio: 8 punti per esercizio. QUESITO 1 Un ragazzo è seduto nel punto più alto su una calotta emi- sferica di ghiaccio di raggio 𝑅 = 5 𝑚. Se incomincia a scivo- lare senza attrito partendo da fermo: a. Che velocità avrà il ragazzo nel punto P dove si stacca dalla calotta? b. Dove si trova il punto P (cioè, quanto vale 𝜗)? QUESITO 2 Un gas perfetto monoatomico occupa nello stato A un volume 𝑉𝐴 di 5 litri a pressione atmosferica, alla temperatura 𝑇𝐴 = 300 𝐾. Esso viene successivamente riscaldato a volume costante fino allo stato B a pressione 𝑝𝐵 = 3 𝑎𝑡𝑚. Poi si espande isotermicamente fino allo stato C a pressione 𝑝𝐶 = 1 𝑎𝑡𝑚, ed infine è compresso isobaricamente fino allo stato iniziale A. a. Si disegni nel piano p-V il grafico della trasformazione subita dal gas b. si calcolino il numero di moli n di cui è costituito il gas e le coordinate termodinamiche (p,V,T) degli stati A, B e C; c. Si calcolino il calore Q, il lavoro W e la variazione di energia interna 𝛥𝑈 per le trasformazioni AB, BC e CD e per l’intero ciclo d. Si calcoli il rendimento del ciclo. [R= 8.31 J/K mol]. QUESITO 3 Si definisca il campo elettrico e si calcoli il campo elettrostatico generato a) da un filo rettilineo di lunghezza 2l su cui è distribuita uniformemente la carica totale Q. oppure b) da un anello carico sull’asse dell’anello stesso, sapendo che il raggio dell’anello è pari a R e la carica totale Q è distribuita…
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