2023 06 19 I Appello

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Facoltà 3I – Ing. Aerospaziale, Energetica, Meccanica – AA 2022/2023 FONDAMENTI di FISICA SPERIMENTALE I+B Prof. Lorenzo Spinelli I Appello - 19 giugno 2023 Giustificare le risposte e scrivere in modo chiaro e leggibile. Tempo a disposizione: 2 ore. Punteggio: 8 punti per esercizio. 1. Una pallina di massa m1 = 100 g, muovendosi su un piano orizzontale liscio con velocità v0 = 0.1 m/s, urta centralmente una seconda pallina di massa m2 = 200 g poggiata sullo stesso piano e inizialmente in quiete. La seconda pallina è ancorata all’estremo libero di una molla ideale, di costante elastica k = 1 N/m, che ha il secondo estremo fissato al piano. Determinare la massima compressione ∆x della molla nel caso in cui: a) l’urto sia elastico; b) l’urto sia perfettamente anelastico. 2. n = 2 moli di un gas ideale esegue il ciclo termodinamico costituito dalle seguenti trasformazioni reversibili: — espansione adiabatica dallo stato 1 allo stato 2; — compressione isoterma dallo stato 2 allo stato 3; — riscaldamento isocoro dallo stato 3 allo stato 1. Per gli stati 2 e 3 si ha: p2 = 2 atm, V2 = 41 ℓ e V3 = V2/3. Si determini: a) la temperatura T della trasformazione isoterma. b) la temperatura T1 dello stato 1; c) il rendimento η del ciclo. Dove necessario si considerino i due casi di gas monoatomico e biatomico. 3. Due griglie metalliche estese, alle quali è applicata un d.d.p. costante V1—V2 = 5 kV, definiscono le due regioni di spazio A e B della figura. Nella regione B vi è un campo magnetico uniforme B perpendicolare al piano del foglio. In un punto P della prima griglia viene immesso un protone con velocità v0 = 106 m/s diretta come mostrato in figura. Il protone attraversa la regione A, entra nella regione B e ritorna nella regione A, arrivando alla fine nel punto Q a distanza s…