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Sapienza Università di Roma
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CHIMICA
A.A. 2012-2013
Prova scritta del 3° Appello di Fisica Generale 1
6 settembre 2013
ATTENZIONE Le soluzioni del compito saranno disponibili in rete (http://w3.uniroma1.it/piacentini_mario) dal pomeriggio di
venerdì 6 settembre 2013. I risultati della prova scritta saranno disponibili in rete (nello stesso sito) entro la sera
di domenica 8 settembre 2013, insieme ad una proposta del calendario delle prove orali. Lunedì 9 settembre,
dalle ore 9.00 alle ore 11.00, sarò a disposizione in aula 1E del Dipartimento SBAI, Via A. Scarpa 16, per
discutere il compito e il calendario delle prove orali.
La durata della prova è di 2.30 ore.
Non è consentito uscire dall'aula durante la prova.
E' vietato consultare libri e appunti di fisica.
E' vietato tenere telefoni cellulari, i-pad o strumenti equivalenti accesi e l'uso di calcolatrici programmabili.
Potete tenere il testo del compito se consegnate dopo 1.30 ore dall'inizio della prova.
Per essere ammessi alla prova orale occorre aver svolto bene almeno due esercizi del compito.
Esercizio 1) Un camion parte da fermo lungo una strada rettilinea e orizzontale. L'accelerazione del camion
varia nel tempo secondo l'espressione: a(t)=a0t, con a0=2 m/s3. Sul pianale del camion è appoggiata una cassa
di massa M=10 kg; il coefficiente di attrito statico tra la cassa ed il pianale è µs=2. a) Calcolare la forza di
attrito statico (direzione, verso e modulo) che si esercita tra la cassa ed il pianale del camion all'istante t=1 s.
b) Calcolare la velocità del camion nell'istante in cui la cassa comincia a muoversi sul pianale.
Esercizio 2) Un corpo puntiforme di massa m=200 g è vincolato a muoversi lungo l'asse x di un sistema di
riferimento soggetto all'azione di una forza conservativa, la cui energia potenziale è data dalla relazione:
U(x) = 16 x4 – 8 x
2 + 1 (unità SI). Calcolare: a) le posizioni di equilibrio del punto materiale, indicando se
sono posizioni di equilibrio stabile o instabile; b) la massima velocità con cui si può lanciare la massa dal
punto di ascissa x0=0.5 m in modo che il suo moto resti confinato nel semispazio x>0.
Esercizio 3) Una banderuola di legno rettangolare, inizialmente ferma, può
ruotare intorno ad un asse verticale fisso passante per uno dei suoi lati. Ad un
certo istante un proiettile di massa m=20 g, la cui traiettoria rettilinea è ortogonale
all'asse di rotazione ed al piano della banderuola, va a conficcarsi nella stessa a
distanza d=0.3 m dall'asse di rotazione. Sapendo che il proiettile possiede
all'istante dell'urto la velocità vp=600 m/s, calcolare a) la velocità angolare
iniziale con cui la banderuola inizia a ruotare; b) l'energia dissipata nell'urto; c) il
numero di giri che compie la banderuola prima di fermarsi sapendo che l'attrito
sull'asse di rotazione della banderuola genera un momento frenante costante pari
a M=1 Nm. Momento di inerzia iniziale della banderuola rispetto all'asse di
rotazione: IB=0.2 kg m2.
Esercizio 4) Un gas perfetto biatomico subisce una trasformazione a seguito della quale la pressione varia
da p0=1.5 x 105 Pa a p1=2.25 x 10
5 Pa. Il calore netto scambiato dal gas durante la trasformazione è Q=+608
J. Sapendo che il volume finale è uguale a quello iniziale (V0= 3 l), calcolare: a) la variazione di energia
interna subita dal gas; b) il lavoro fatto dal gas; c) la variazione di entropia per mole subita dal gas.
d proiettile