Esempi di domande per la terza prova di Fisica 5E

  1. Dimostra a partire dal flusso di B l’espressione matematica della fem indotta che si genera in una spira di sezione S che ruota ad una frequenza f costante all’interno di un campo magnetico B. Calcola tale fem nel caso in cui S=1 dm², f=50 Hz, B=0,05 T.
  2. Rappresenta lo spettro del corpo nero in funzione della frequenza per 3 differenti temperature T1 < T2 < T3, tenendo in considerazione sia la legge di Stefan-Boltzmann, sia la legge di Wien. Spiega il significato fisico della formula di Planck sui quanti di energia elettromagnetica. Calcola l’energia che possiede un fotone con una lunghezza d’onda di 450 nm. (h=6,626·10-34 J·s)
  3. Descrivi gli aspetti peculiari che presenta l’effetto fotoelettrico e spiega la formula di Einstein relativa a tale fenomeno servendoti anche di un grafico. Calcola l’energia cinetica degli elettroni emessi, quando una luce di frequenza 2,65·1015 Hz incide su un metallo con una frequenza di soglia pari a 8,18·1014 Hz.
  4. Spiega come il modello atomico di Bohr per l’atomo di idrogeno riescie a giustificare teoricamente la formula di Rydberg. Calcola la lunghezza d’onda del fotone emesso quando un elettrone subisce una transizione dal livello 5 al livello 2, sapendo che l’energia del livello 1 è pari a -13,6 eV.

Matrix per la 4E

Realizzare una classe JChar, sottoclasse di JComponent, dotata di un attributo c di tipo char. Quando l’oggetto viene inserito all’interno di una finestra grafica, deve visualizzare il carattere memorizzato in c.
JChar deve implementare l’interfccia Runnable, che la faccia scendere a velocità costante verso il basso a partire dalla posizione iniziale. Facoltativo: durante la discesa il carattere deve modificarsi seguendo l’ordine dei codici Unicode (f-g-h-i-j-k-…)
JSpace, sottoclasse di JPanel, con layout assoluto, deve implementare un Thread che inserisce ad intervalli regolari in un punto scelto a caso un oggetto JChar con un carattere casuale. Appena inserito l’oggetto JChar deve iniziare a scendere fino a quando esce dallo schermo; a questo punto deve essere eliminato dal pannello.
Dovrebbero comparire una motitudine di caratteri in caduta come nel film Matrix (vedi figura).

Progetto Eclipse: 1) Matrix (Botta).zip ; 2) Matrix (PellegrinoE).zip
NB × PellegrinoE: il componente visuale JChar quando veniva inserito nel frame assumeva il nome char che è una parola riservata di Java; ho rinominato in JCharacter.

Progetto Eclipse: Molla.zip

Esercizi di relatività per la 5E

1) Una navicella spaziale nel prorio sistema di riferimento ha una lunghezza di 258 m. Osservata da terra la lunghezza appare essere di 185 m. Calcola a quale velocità sta viaggiando rispetto alla Terra e quanto tempo impiega a raggiungere una stella che dista dalla Terra 15 anni luce, secondo il sistema di riferimento terrestre e secondo il sistema di riferimento dell’astronave.
[gamma=1,3946; v=0,6970c=2,091·10^8 m/s; t=21,52 anni; t’=15,43 anni]

2) Un evento A avviene, secondo il sistema di riferimento O, in una posizione nello spazio-tempo di coordinate x=0m t=80s. Un secondo evento B avviene, sempre secondo O, alle coordinate x=2·10^9 t=88s. Può esistere un rapporto di causa effetto fra l’evento A e l’evento B? Individua, se esiste, la velocità alla quale deve muoversi un sistema di riferimento O’ rispetto ad O affinchè i due eventi avvengano contemporaneamente.
[ds²=-1.76·10^18 m² –> Sì; V = 3,60·10^8 m/s –> Non esiste SRI]

3) Una navicella spaziale sta viaggiando alla velocità di 2,5·10^8 m/s rispetto alla Terra. Da essa viene lanciato un missile che si muove rispetto ad essa con una velocità di 1,2·10^8 m/s. Calcola con quale velocità il missile si muove rispetto alla Terra.
[2,77·10^8 m/s]

4) Un elettrone viene accelerato partendo da fermo fino ad assumere una massa pari a 18 volte la sua massa a riposo. Calcola a quale velocità si muove. Calcola, inoltre, quale differenza di potenziale è necessaria per fargli raggiungere tale velocità.
me = 9,1·10^-31 kg, qe = -1,6·10^-19 C

Autostrada (programma per la 4E per il 10 aprile 2017

Realizzare la classe JCar in grado di visualizzare a scelta una delle 6 automobili precedenti. Ogni auto deve avere la possibilità di muoversi da destra a sinistra autonomamente con una velocità impostabile dal programmatore in fase di design. Le auto devono percorrere la strada in figura comparendo da sinistra fuori schermo, scomparendo a destra e riapparendo da sinistra.

Progetto realizzato in classe: MelaDiNewton.zip

Esercizi sui vettori per la 1A in preparazione alla verifica

  1. Dati i vettori: A=(3,5; -8,1); B=(-2,5; -4,5); C=(8,1; 4,5) calcolare matematicamente le seguenti espressioni: A + 2 B – C; A – 3 B + 4 C
  2. Dati i vettori: A=(3; -8); B=(-2; -4); C=(8; 4) calcolare matematicamente e graficamente il vettore risultante.
  3. Un aereo si muove verso Sud per 35 km; quindi compie una deviazione verso Ovest di 15° rispetto alla direzione precedente e prosegue per altri 35 km; infine compie una deviazione verso Est di 20° e prosegue per 50 km. Calcola le componenti cartesiane dei 3 spostamenti, lo spostamento risultante, il suo modulo e l’angolo che forma rispetto alla direzione Sud.
  4. Una forza da 120 N è diretta verso destra e verso l’alto formando un angolo di 18° rispetto all’asse X; una seconda forza da 150 N è diretta verso destra e verso il basso formando un angolo di 10° rispetto all’asse X. Cacola il modulo della forza risultante.
  5. Dati i vettori: A=(-3; -5); B=(-1; 3); C=(-8; -4) calcolare matematicamente e graficamente le componenti cartesiane del vettore D che deve essere sommato ai 3 vettori iniziale per fornire un vettore risultante pari a 0.

Gas perfetto per la 4E e compito per venerdì 31 marzo 2017

Progetto Eclipse: GasPerfetto.zip

Per casa: realizzare un progetto che simuli il lancio di un proiettile in un campo gravitazionale. Deve essere presente a sinistra un pannello in cui poter scegliere le coordinate iniziali x0, y0, la velocità iniziale v0 e l’angolo di lancio. Premendo il testo Vai deve partire la simulazione e terminare automaticamente quando il proiettile tocca terra. È richiesto l’utilizzo del doppio buffering per evitare lo sfarfallio nell’animazione come visto a scuola nell’esempio GasPerfetto.

Vettori per la 1ª A

1) Una carovana in un deserto si sposta 150 km in direzione Nord 15° Ovest. Quindi compie un secondo spostamento di 100 km esattamente verso Nord ed infine un ultimo spostamento di 80 km in direzione Nord 25° Est. Calcola le componenti cartesiane dei 3 spostamento e lo spostamento totale. Calcola anche il modulo dello spostamento totale e la sua inclinazione in ° rispetto alla direzione Nord.

2) Due forze rispettivamente di 10 N e 15 N sono applicate nello stesso punto. Formano tra loro un angolo di 20°. Calcola la forza risultatante in componenti cartesiane e in modulo, collocando il primo vettore nella direzione positiva dell’asse X.