Legge di Hubble per la 1A

  1. Calcolare la costante H della legge di Hubble v = H d sfruttando i dati originali della figura seguente: utilizzare i 4 o 5 punti si trovano molto vicini alla retta interpolante oppure inserire una griglia e dedurre 2 valori di riferimento, anche se non sono in corrispondenza di alcun dato.
  2. Svolgere inoltre gli es. 69, 70 pag. 73 del libro

Grafico per la 1ª A

Tracciare il grafico con gli errori e la curva (polinomiale di secondo grado) a partire dai dati seguenti. L’errore sul tempo è di 0,1 secondi, quello sullo spazio di 1 cm

t (s) s (m)
0,0 0,000
0,1 0,049
0,2 0,196
0,3 0,441
0,4 0,784
0,5 1,225
0,6 1,764
0,7 2,401
0,8 3,136
0,9 3,969
1,0 4,900
1,1 5,929
1,2 7,056
1,3 8,281

Esercizi in preparazione alla verifica di Fisica per la classe 5E

1) Un’asta metallica di massa 2,5 g è disposta orizzontalmente all’interno di un campo magnetico disposto orizzontalmente di intensità 0,85 T. L’asta lunga 22 cm è disposta perpendicolarmente alle linee di forza di B: calcola quale intensità di corrente deve attraversare la sbarra per impedirle di cadere. [0,1310 A]

2) Tre fili conduttori sono disposti nei 3 vertici consecutivi di un quadrato di lato 15 cm. Essi sono percorsi dalle correnti di +15, -10 e +10 A. Calcola in componenti cartesiane il valore del campo magnetico nel quarto vertice del quadrato. [Bx=6,667·10^-5; By=1,333·10^-5 T]

3) Un elettrone (carica -1,6·10^-19 C) ruota all’interno di un atomo su una circonferenza di raggio 0,8·10^-10 m con una frequenza di 10^12 Hz. Calcola quale momento produce un campo magnetico esterno di intensità 15 T sull’atomo suddetto. Supponi che inizialmente il momento magnetico atomico sia disposto perpendicolarmente alle linee di forza del campo magnetico esterno. [4,825·10^-26 N·m]

4) Un protone (massa 1,67·10^-27 Kg, carica 1,6·10^-19 C) entra all’interno di un campo magnetico di intensità 10 T perpendicolarmente alle linee di forza con una velocità di 10^6 m/s. Calcola il raggio e la frequenza di rotazione dell’elettrone lungo la traiettoria circolare che si produce. [1,044 mm; 9,58·10^8 rad/s]

5) Una spira di forma rettangolare di dimensione 10×15 cm è disposta in un campo magnetico di intensità 0,12 T. La normale alla spira forma un angolo di 20° rispetto alle linee di forza di B. In 0,01 s la spira ruota aumentando l’angolo di +10°. Calcola la fem indotta. [0,0133 V]

Esercizi in preparazione alla verifica di Fisica 4E

  1. Una bombola contiene 0,25 m³ di ossigeno (biatomico) alla pressione di 15 atmosfere alla temperatura di 20 °C. Calcola l’energia cinetica (trasl+rotaz) che possiede una molecola di ossigeno, la velocità media e l’energia interna del gas. Massa atomica O = 16 g/mol
  2. Un’abitazione ha una superficie esterna pari a 450 m² e i muri spessi 0,4 m. La temperatura al suo interno è di 20 °C mentre l’esterno è a -5 °C. La conducibilità delle pareti è di 0,72 W m-1 K-1 . Calcola quanto gas naturale deve essere bruciato in 1 ora dalla caldaia di casa che ha un rendimento del 70% per mantenere la temperatura costante sui 20 °C. Il potere calorifico del gas è di 54 MJ/kg.
  3. La superficie di un lago nel deserto è pari a 4,8 km². L’irraggiamento del sole è pari a 100 W/m². Il lago ha una profondità media di 1,2 m. Il calore latente di evaporazione dell’acqua è pari a 2,26 MJ/kg. Dopo quanti giorni l’acqua sarà completamente evaporata?
  4. Una mole di gas si trova alla temperatura di 0 °C e alla pressione atmosferica. Quanto volume occupa? Subisce un riscaldamento a pressione costante che porta la sua temperatura a 180 °C. Calcola il lavoro compiuto dal gas. Successivamente, mantenendo la temperatura costante si riporta il gas al volume inizale. Calcolare anche il lavoro in questo secondo caso.

Esercizi per la 3E

1) Una condotta forzata preleva l’acqua ad una quota di 2500 m (fondo del lago), dal fondo di un lago artificiale di profondità 80 m. Le turbine della centrale elettrica si trovano 1200 m più a valle rispetto al bacino idroelettrico. L’acqua partendo con una velocità prossima a 0 giunge alle turbine con una velocità di 15 m/s. Calcola la pressione dell’acqua nelle turbine.
[12,43 10^3 Pa]

2) Il fiume Adda in un periodo di piena ha una portata da 1200 m^3/s quando esce dal lago di Como. La velocità dell’acqua è pari a 1,8 m/s; calcola la sezione dell’alveo del fiume. Supponendo che gli altri affluenti del lago di Como abbiano una portata trascurabile rispetto al fiume Adda, calcola la velocità con la quale si muove l’acqua nel centro del lago dove la profondità è pari a 160 m e la larghezza 4,2 km. (Ipotizzare per il lago una sezione di forma rettangolare)
[667 m^3; 1,786 mm/s]

3) Calcolare quanto deve essere lo spazio da lasciare fra una rotaia e la successiva durante la fase di montaggio di una ferrovia con rotaie di lunghezza 25 m che si svolge d’inverno con una temperatura di -5 °C. Supponi che durante l’estate le rotaie esposte al sole possano raggiungere la temperatura max di 50 °C. Lambda = 13 10^-6 1/K
[1,79 cm]

4) Un pallone aerostatico ha un volume di 27 m^3 e si trova alla pressione di 10^5 Pa e alla temperatura di 20 °C. Calcola il volume di gas che fuoriesce quando salendo in quota la pressione scende a 1,7 10^4 Pa (supponendo il volume del pallone e la temperatura del gas costanti). Se in seguito al riscaldamento la temperatura del gas aumenta di 10 °C, calcola il volume di gas che fuoriesce ulteriormente.
[131,8 m^3; 0,921 m^3]

Osservazione di onde gravitazionali prodotte dalla fusione di un buco nero binario

Da GiovedìScienza del 18 febbraio 2016: intervista di Piero Bianucci a Vincenzo Barone (Università del Piemonte Orientale e INFN-Torino) e ad Andrea Chincarini (fisico sperimentale, ricercatore della collaborazione europea VIRGO-EGO, INFN di Genova).

Integrazione numerica in Java per la risoluzione dei problemi di Fisica

Creare una classe Corpo con gli attributi x, v, a, m atta a rappresentare un oggetto fisico soggetto a forze (creare i metodi getter, setter, equals, clone, toString).
Realizzare una classe Main che visualizzi mediante il metodo toString le caratteristiche dinamiche del corpo al variare del tempo da 0 a tMax (inserito da tastiera).
Utilizzare il metodo di integrazione numerica di Eulero modificato per risolvere il problema.

Utilizzare questo prototipo per risolvere i problemi di Fisica assegnati per le vacanze e indicati sul quaderno elettronico sotto Fisica.