Categoria: Fisica

• https://it.wikipedia.org/wiki/Esperimento_della_goccia_di_pece
• https://en.wikipedia.org/wiki/Pitch_drop_experiment

1. Dimostra la legge che collega le tensioni V1 e V2 presenti sui due avvolgimenti di un trasformatore al numero di spire N1 ed N2 di detti avvolgimenti.
2. Calcola a partire dall’espressione della tensione alternata V(t) la corrente i(t) che circola in una resistenza e la potenza istantanea dissipata P(t). Rappresenta graficamente la funzione P(t).
3. Calcola l’espressione matematica che rappresenta il campo elettrico indotto generato all’interno di un campo magnetico variabile con rapidità ΔB/Δt e disegna le linee di forza di tale campo.
4. A partire dall’espressione dell’energia del campo elettromagnetico per unità di volume, calcola i valori medi di tale energia esprimendo il risultato utilizzando dapprima solo il campo E, e poi solo il campo B.
5. Spiega come viene prodotta un’onda elettromagnetica e come avviene la sua ricezione.
6. Descrivi utilizzando anche dei grafici come variano corrente e carica all’interno di un circuito oscillante e come la frequenza di oscillazione è collegata al valore di C ed L.

Una lampadina da 85 W è alimentata da una tensione alternata efficace di 220 V e 50 Hz. Calcola il valore efficace della corrente che circola al suo interno, la sua resistenza, i valori massimi di tensione e corrente. Scrivi l’espressione matematica delle funzioni V(t) e i(t).

Un trasformatore è costituito da due avvolgimenti di lunghezza 10 cm e rispettivamente di 1500 e 250 spire. Il nucleo di ferro del trasformatore ha una permeabilità magnetica di 580 e una sezione di 8 cm^2. Calcola il coefficiente di mutua induzione e l’espressione matematica della tensione V2(t) presente sull’avvolgimento secondario, sapendo che la corrente sul primario varia secondo la funzione i1(t) = 0,5 [A] · cos(100 Pigreco t)

Calcola l’energia termica che assorbe la superficie di un secchio di 30 cm di diametro quando viene investito da un’onda elettromagnetica nella regione delle microonde con un campo elettrico efficace di 5 V/m perpendicolarmente alla superficie del liquido in un tempo pari a 2 ore. Supponi che l’acqua assorba il 45 % dell’energia dell’onda.

Un fascio di luce già polarizzato linearmente da un primo polarizzatore, emerge da un secondo polarizzatore ridotta al 20% della sua intensità iniziale. Calcola l’angolo del secondo polarizzatore rispetto al primo.

2) Un motoscafo si sta muovendo lungo una direzione che è inclinata di 25° verso Nord rispetto alla direzione Est con una velocità in modulo di 15 m/s. Compie in 6 s una virata verso sinistra che lo porta esattamente in direzione Nord; la velocità è ora di 20 m/s. Calcola il vettore accelerazione in componenti cartesiane e in modulo.

3) Un nuotatore attraversa un fiume largo 50 m nuotando alla velocità di 1,5 m/s rispetto all’acqua perpendicolarmente alle sponde. Calcola le componenti del vettore velocità rispetto all’acqua. Nel fiume c’é una corrente di 2,5 m/s. Calcola la velocità del nuotatore rispetto alla terra. Calcola quanto tempo impiega ad attraversare il fiume e quanto si è spostato a valle quando approda sulla sponda opposta.

4) Un sasso viene lanciato con un angolo di 60° rispetto al suolo. Raggiunge l’altezza massima di 8 m. Calcola la velocità di lancio verticale. Calcola il modulo della velocità di lancio. Calcola la componente orizzontale della velocità di lancio. Calcola il tempo di volo e la gittata.

5) Un aereo vuole raggiungere una località posta 500 km a Nord e 120 km a Ovest rispetto al punto di partenza in un tempo pari a 40 minuti. Poiché è presente un vento che soffia da Ovest verso Est alla velocità di 25 m/s, calcola:
a) la velocità vettoriale che deve avere rispetto alla terra;
b) la velocità vettoriale che deve avere rispetto all’aria;
c) l’angolo di inclinazione che deve mantenere l’aereo rispetto al Nord per riuscire ad arrivare nel luogo prestabilito nel tempo previsto.

Risolvere i problemi tracciando sempre i grafici s-t e v-t.

1. Una massa A cade da un’altezza di 50 m partendo da ferma. Contemporaneamente un’altra massa B viene lanciata dalla quota 0 m verso l’alto con una velocità v_0B. Le due masse si incontrano ad un’altezza di 35 metri dal suolo. Calcola v0B.
2. Una massa A è lanciata verso l’alto con una velocità iniziale di 40 m/s. Dopo 0,5 s una seconda massa B viene lanciata verso l’alto con la stessa velocità. Dopo quanto tempo le due masse si incontrano e in quale posizione?
3. Una massa A viene fatta scivolare dalla cima di un piano inclinato lungo 10 m con un’accelerazione di 1,2 m/s². Con quale ritardo deve essere fatta partire una seconda massa B dallo stesso punto in maniera che, quando la massa A arriva in fondo, la massa B si trovi indietro di 2 m rispetto ad A.
4. Un’auto A si trova in O; un’auto B si trova 200 m più avanti. L’auto A si muove a velocità 35 m/s costante, l’auto B è inizialmente ferma ed accelera con accelerazione a. Qual è l’accelerazione minima che deve avere B per non essere mai raggiunta da A?