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fisica
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Riassunto AI · si legge in un minuto
Questo documento presenta soluzioni dettagliate per quattro problemi di fisica. Il primo affronta la cinematica di un carrello con attrito e l'energia elastica di una molla. Il secondo problema esplora la termodinamica, calcolando il calore necessario per la fusione, riscaldamento ed evaporazione di una miscela acqua-ghiaccio riscaldata da una bobina di rame. Il terzo problema si concentra sul galleggiamento e il principio di Archimede per una zattera. L'ultimo problema riguarda l'elettrostatica, calcolando carica, campo elettrico e forza su una particella in un condensatore piano. Ideale per studenti che preparano esami di fisica.
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- Problema 1: Cinematica e Energia Elastica
- Calcolo del tempo e della distanza di arresto di un carrello di massa 500 kg che si muove su una guida orizzontale con attrito dinamico (μd = 0.2, v0 = 5.6 m/s).
- Determinazione della compressione massima di un respingente a molla (k = 5.8·10^3 N/m) dopo che il carrello percorre una distanza d = 5.00 m sulla guida con attrito.
- Problema 2: Termodinamica e Riscaldamento per Effetto Joule
- Calcolo del calore necessario per la fusione completa di una miscela di acqua e ghiaccio (1 kg al 50%) in un calorimetro.
- Calcolo del calore per portare il sistema alla temperatura di ebollizione (100 °C) dopo la fusione.
- Determinazione della lunghezza di una bobina di rame che, collegata a un generatore (E = 9.00V), dissipa energia per far evaporare l'intero contenuto del calorimetro in due ore. Sono fornite resistività del rame e calori specifici/latenti.
- Problema 3: Galleggiamento e Principio di Archimede
- Calcolo della densità di una zattera (area superficiale S = 8.0 m²) che galleggia immersa per il 30% del suo spessore verticale.
- Determinazione dello spessore verticale della zattera quando, con una zavorra di alluminio (Mal = 2700 kg) appesa al fondo, affonda completamente rimanendo in equilibrio. Vengono fornite le densità dell'acqua e dell'alluminio.
- Problema 4: Elettrostatica in un Condensatore Piano
- Calcolo della carica su ciascuna armatura di un condensatore piano (S = 240 cm², d = 12 cm) mantenuto a una differenza di potenziale V = 250 kV.
- Determinazione del modulo, direzione e verso del campo elettrico nel condensatore.
- Calcolo della carica elettrica di un granello di polvere (m = 1.0 mg) che si muove a velocità costante sotto l'azione della gravità e del campo elettrostatico.
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Di cosa parla l'insegnamento
FISICA · 1° anno · 2° semestre · 6 CFU · PHYS-01/A
Conoscere le basi teoriche e i metodi della fisica classica; Saper analizzare semplici problemi di fisica e giungere alla risoluzione applicando i principi teorici e le tecniche di base dell'algebra lineare e del calcolo differenziale e integrale.