Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto A

Cognome: Nome: Matricola: Pos: 1) Specificare le dimensioni del campo elettrico (E) in unità fondamentali (m, kg, s, C) e risolvere la seguente equazione dimensionale (R = resistenza, B = campo magnetico, E = campo elettrico, I = corrente)

IEBRK ⋅⋅

=

2) Date le cariche Q1 = 1.2 C nel punto (2,1); Q2 = 2 C nel punto (2,2) e Q3 = -2 C nel punto (1,-1), calcolare il valore del campo elettrico (E) e del potenziale (V) nell’origine degli assi cartesiani.

Dimensioni di E

Firma

Dimensioni di K

E V

3) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 1.23 103 m/s in una regione dove è presente un campo elettrico di 1344 N/C perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la posizione dell’elettrone dopo 0.023 µs. Posizione

4) Un filo di rame (ρ = 1.7 10-8 Ω m) di lunghezza pari a 12 m e sezione pari a 1.2 mm2 viene collegato ad una batteria da 1 V. Calcolare la resistenza del filo, la corrente che scorre nel filo e la potenza dissipata. Calcolare la massa del filo (la densità del rame è 8890 Kg/m3) e quindi, sapendo che il calore specifico del rame è 387 J/Kg K, calcolare di quanto aumento la temperatura del filo in 12 secondi se si suppone che il filo non ceda calore all’ambiente circostante.

R P I ∆T m

5) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 1.23 106 m/s in una regione dove è presente un campo Magnetico di 1.344 Tesla perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la forza a cui è soggetto l’elettrone (in direzione, verso e modulo), e descrivere (con più dettagli possibile) la traiettoria dell’elettrone.

F Traiettoria

Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto A

Cognome: Nome: Matricola: Pos: Domande di Teoria: 6) Enunciare e spiegare il primo principio della termodinamica; descrivere le trasformazioni più semplici (isobarica, isocora, adiabatica e isoterma) evidenziandole nel piano di Clapeyron (diagramma delle fasi) e mostrando cosa si può dire del calore scambiato, del lavoro compiuto e della variazione di energia interna. Discutere in modo analogo le trasformazioni cicliche.

Firma

7) Descrivere come si comportano i conduttori e gli isolanti in presenza di un campo elettrico, e come si comportano i materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici in presenza di un campo magnetico. Formulare il concetto di isteresi e spiegare cos’è il ciclo di isteresi.

Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto B

Cognome: Nome: Matricola: Pos: 1) Specificare le dimensioni del campo magnetico (B) in unità fondamentali (m, kg, s, C) e risolvere la seguente equazione dimensionale (R = resistenza, B = campo magnetico, E = campo elettrico, I = corrente)

BIERK

⋅⋅

=

2) Date le cariche Q1 = -1.2 C nel punto (2,1); Q2 = -2 C nel punto (2,2) e Q3 = 2 C nel punto (1,-1), calcolare il valore del campo elettrico (E) e del potenziale (V) nell’origine degli assi cartesiani.

Dimensioni

Firma

Dimensioni di K

E V

3) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 2.34 103 m/s in una regione dove è presente un campo elettrico di 1256 N/C perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la posizione dell’elettrone dopo 0.019 µs.

Posizione

4) Un filo di rame (ρ = 1.7 10-8 Ω m) di lunghezza pari a 9 m e sezione pari a 1.4 mm2 viene collegato ad una batteria da 1.5 V. Calcolare la resistenza del filo, la corrente che scorre nel filo e la potenza dissipata. Calcolare la massa del filo (la densità del rame è 8890 Kg/m3) e quindi, sapendo che il calore specifico del rame è 387 J/Kg K, calcolare di quanto aumento la temperatura del filo in 15 secondi se si suppone che il filo non ceda calore all’ambiente circostante.

R P I ∆T m

5) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 2.34 106 m/s in una regione dove è presente un campo Magnetico di 1.256 Tesla perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la forza a cui è soggetto l’elettrone (in direzione, verso e modulo), e descrivere (con più dettagli possibile) la traiettoria dell’elettrone.

F Traiettoria

Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto B

Cognome: Nome: Matricola: Pos: Domande di Teoria: 6) Enunciare la legge dei gas perfetti; spiegare a quale legge essa si riduce se si considera costante la pressione; spiegare sulla base di questa legge l’esistenza di uno “zero assoluto” per la temperatura. Spiegare (con dimostrazione) come la legge dei gas perfetti possa venire giustificata sulla base del moto caotico delle molecole (teoria cinetica).

Firma

7) Enunciare la legge di Faraday – Neumann - Lentz e descrivere qualitativamente e quantitativamente il funzionamento di un generatore di corrente alternata. Spiegare come si possa facilmente incrementare la f.e.m. rispetto al caso della singola spira. Discutere il sistema generatore-resistenza di carico dal punto di vista della conservazione dell’energia.

Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto C

Cognome: Nome: Matricola: Pos: 1) Specificare le dimensioni del campo elettrico (E) in unità fondamentali (m, kg, s, C) e risolvere la seguente equazione dimensionale (R = resistenza, B = campo magnetico, E = campo elettrico, I = corrente)

REBIK ⋅⋅

=

2) Date le cariche Q1 = 1.2 C nel punto (-2,-1); Q2 = 2 C nel punto (-2,-2) e Q3 = -2 C nel punto

(-1,1), calcolare il valore del campo elettrico (E) e del potenziale (V) nell’origine degli assi cartesiani.

Dimensioni di E

Firma

Dimensioni di K

E V

3) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 320 m/s in una regione dove è presente un campo elettrico di 1.4 N/C perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la posizione dell’elettrone dopo 0.0023 ms.

Posizione

4) Un filo di rame (ρ = 1.7 10-8 Ω m) di lunghezza pari a 18 m e sezione pari a 0.9 mm2 viene collegato ad una batteria da 2 V. Calcolare la resistenza del filo, la corrente che scorre nel filo e la potenza dissipata. Calcolare la massa del filo (la densità del rame è 8890 Kg/m3) e quindi, sapendo che il calore specifico del rame è 387 J/Kg K, calcolare di quanto aumento la temperatura del filo in 12 secondi se si suppone che il filo non ceda calore all’ambiente circostante.

R P I ∆T m

5) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 3.2 106 m/s in una regione dove è presente un campo Magnetico di 1.43 Tesla perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la forza a cui è soggetto l’elettrone (in direzione, verso e modulo), e descrivere (con più dettagli possibile) la traiettoria dell’elettrone.

F Traiettoria

Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto C

Cognome: Nome: Matricola: Pos: Domande di Teoria: 6) Enunciare il secondo principio della termodinamica utilizzando almeno tre formulazioni alternative e spiegare il suo significato fisico. Spiegare cos’è una macchina termica e definire il concetto di rendimento. Come si calcola il rendimento di una macchina termica reversibile che lavori tra le temperature T1 e T2? Cosa si può dire di una macchina reale che lavori tra le stesse temperature.

Firma

7) Descrivere i fenomeni magnetici considerando sia il magnetismo prodotto dai magneti naturali o dai corpi magnetizzati sia quello prodotto dalle correnti. Enunciare la forza di Lorentz. A quale forza è soggetto un conduttore di lunghezza l percorso da una corrente i in un campo magnetico costante B?

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Compitino di Fisica 29 Gennaio 2004

Scritto D Cognome: Nome: Matricola: Pos: 1) Specificare le dimensioni del campo magnetico (B) in unità fondamentali (m, kg, s, C) e risolvere la seguente equazione dimensionale (R = resistenza, B = campo magnetico, E = campo elettrico, I = corrente)

EBIRK

⋅⋅=

2) Date le cariche Q1 = 1.2 C nel punto (-2,-1); Q2 = 2 C nel punto (-2,-2) e Q3 = -2 C nel punto

(-1,1), calcolare il valore del campo elettrico (E) e del potenziale (V) nell’origine degli assi cartesiani.

Dimensioni

Firma

Dimensioni di K

E V

3) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 134 m/s in una regione dove è presente un campo elettrico di 1.2 N/C perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la posizione dell’elettrone dopo 0.0019 ms.

Posizione

4) Un filo di rame (ρ = 1.7 10-8 Ω m) di lunghezza pari a 21 m e sezione pari a 0.5 mm2 viene collegato ad una batteria da 1.5 V. Calcolare la resistenza del filo, la corrente che scorre nel filo e la potenza dissipata. Calcolare la massa del filo (la densità del rame è 8890 Kg/m3) e quindi, sapendo che il calore specifico del rame è 387 J/Kg K, calcolare di quanto aumento la temperatura del filo in 15 secondi se si suppone che il filo non ceda calore all’ambiente circostante.

R P I ∆T m

5) Un elettrone (m=9.11 10-31 Kg; q= -1.602 10-19 C) a t = 0 entra con velocità v = 4.78 106 m/s in una regione dove è presente un campo Magnetico di 0.467 Tesla perpendicolare al vettore velocità dell’elettrone. Calcolare la forza a cui è soggetto l’elettrone (in direzione, verso e modulo), e descrivere (con più dettagli possibile) la traiettoria dell’elettrone.

F Traiettoria

Corso di laurea in Informatica Compitino di Fisica

29 Gennaio 2004 Scritto D

Cognome: Nome: Matricola: Pos: Domande di Teoria: 6) Enunciare la legge di Coulomb, definire il campo elettrico, l’energia potenziale ed il potenziale. Cosa sono le linee di forze e quelle equipotenziali? Disegnare le linee di forza del campo elettrico prodotto da un dipolo.

Firma

7) Cos’è una resistenza? Cos’è un condensatore? Come si comportano se sono posti in serie o in parallelo? Giustificare le relazioni per il calcolo della resistenza equivalente e della capacità equivalente.