UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BRESCIA
Corsi di laurea: ETELT, INFLT
21-06-2011
Scritto di FISICA SPERIMENTALE 1
1. Un corpo puntiforme di massa m=10g si muove su un piano orizzontale con moto
rettilineo uniforme con velocità v0. Nell’ipotesi di attriti nulli, determinare:
• la minima velocità v0 necessaria affinché il corpo riesca a percorrere
interamente la guida circolare di raggio R=0.5 m;
• utilizzando il valore di v0 determinato al punto precedente, calcolare la
reazione vincolare esercitata dalla guida circolare sul corpo quando questo
si trova nel punto caratterizzato da θ=60°.
1. Un’asta omogenea di massa m1=1kg e lunghezza D=1m giace in quiete su un
piano orizzontale privo di attriti. L’asta è vincolata a ruotare intorno ad un perno
posto all’estremo (A) dell’asta stessa. Ad un certo istante l’asta viene urtata in
modo completamente anelastico nel punto centrale da un oggetto puntiforme di
massa m2=2kg. Al momento dell’urto il secondo oggetto ha velocità
perpendicolare all’asta e di modulo v0=1 m/s. Determinare il moto dei due corpi
dopo l’urto.
2. Una mole di gas perfetto biatomico è contenuto in un cilindro a pareti rigide
chiuso da una pistone mobile. Inizialmente il gas si trova in uno stato di equilibrio
termodinamico caratterizzato da un volume VA= 2 lt e pressione pA =10 atm. Il
gas compie un ciclo termodinamico composto dalle seguenti trasformazioni:
• una trasformazione AB reversibile caratterizzata dall’equazione
p = αV + β , dove α = –2*108 Pa/m3, β = 14*105 Pa, con cui il gas si porta
ad un punto B di equilibrio caratterizzato da VB=1 lt;
• Bloccando il pistone mobile, il gas viene portato in un nuovo punto
termodinamico di equilibrio C con TC=TA, mediante una trasformazione
irreversibile in cui il gas scambia calore con un termostato esterno avente
T0=500 K;
• Il pistone viene sbloccato ed il sistema si riporta nel punto termodinamico
A mediante un’isoterma reversibile.
Calcolare:
a. Il rendimento del ciclo termodinamco;
b. Il rendimento di un ciclo di Carnot eseguito tra le temperature massima e
minima del ciclo;
c. La variazione di entropia del gas, dell’ambiente e dell’universo durante la
trasformazione BC.