Idrostatica, domande di fisica con risposte ragionate - Es 2

"Idrostatica"

Es 2

Quesiti a risposta multipla

con analisi delle risposte

“Idrostatica”

Es 2

Quesiti a risposta multipla

con analisi delle risposte

17) Nelle tre figure sono riportati tre recipienti

riempiti di liquidi che formano dei menis- 

chi concavi e convessi ed in cui sono posti 

dei tubicini capillari. Quale delle tre figure 

e corretta? 

• A - Figura 1
• B - Figura 2
• C - Figura 3.

18) Come varia la velocità di un liquido che 

scorre, con flusso stazionario, in un condot- 

to a sezione variabile? 

• A - La velocità aumenta dove la sezione si  restringe.
• B - La velocità aumenta dove la sezione si  allarga.
• C - La velocità resta immutata in quanto  è si è fatta l'ipotesi che il flusso sia sta-  zionario.

19) Un liquido scorre, in regime stazionario, in 

un condotto orizzontale a sezione variabile. 

In tale situazione si avrà:

• A - Una caduta di pressione in presenza  di una strozzatura.
• B - Un aumento di pressione in presenza  di una strozzatura.
• C - La pressione resta costante in quanto  si è in presenza di regime stazionario.

20) Un liquido si muove in regime stazionario 

quando:

• A - La sezione del condotto è costante.
• B - La portata è costante.
• C - La velocità è costante.

21) Nel tubo in figura viene determinato un di- 

slivello del liquido nei due rami. Per effetto 

di tale dislivello il liquido inizierà ad oscilla- 

re tra i due rami raggiungendo la massima 

altezza prima nell'uno e poi nell'altro. In ri- 

ferimento al moto del liquido, quale delle 

seguenti affermazioni è corretta?

• A - Il moto del liquido è stazionario.
• B - Il moto del liquido non è stazionario.
• C - La velocità del liquido è costante es-  sendo costante la sezione.

22) Il teorema di Bernoulli esprime il principio 

di conservazione dell'energia in una corren- 

te fluida. Esso è valido nell'ipotesi che: 

• A - Il flusso sia stazionario.
• B - Il liquido sia un liquido ideale.
• C - Il flusso sia stazionario e che il liquido  sia un liquido ideale.

23) Quale dei seguenti gas non servirebbe per 

far sollevare un pallone aerostatico?

• A - Azoto.
• B - Idrogeno.
• C - Elio.
• D - Anidride carbonica.

24) Se Torricelli avesse effettuato la sua espe- 

rienza per la misura della pressione atmo- 

sferica non a livello del mare ma su una montagna, avrebbe trovato:

• A - Un valore più alto.
• B - Lo stesso valore.
• C - Un valore più basso.

25) Per realizzare l'esperienza di Torricelli occorre un tubo lungo circa un metro. Se volessimo ripetere l'esperienza utilizzando come liquido l'acqua invece del mercurio, che lunghezza dovrebbe avere il tubo?

• A - Una lunghezza anche inferiore ad un metro.
• B - Dovrebbe essere lungo tra i 5 e i 10 metri
• C - Dovrebbe essere lungo più di 10 metri.

26) Un aerostato, in cui la spinta di Archimede è superiore al suo peso, lasciato libero, inizia a salire verso l'alto. Quale delle seguenti affermazioni è giusta?

• A - L'aerostato continua a salire indefinitamente fino a quando non viene sgonfiato.
• B - L'aerostato, da una certa altezza in poi, non sale più nonostante venga mantenuta inalterata la quantità di gas che lo riempie.
• C - Il moto dell'aerostato verso l'alto è ostacolato dalla resistenza del mezzo. Esso si arresta quando quest'ultima raggiunge un valore sufficientemente elevato.

27) Si vuole aspirare da un pozzo profondo due metri il mercurio in esso contenuto utilizzando una pompa a vuoto. È possibile tale operazione?

• A - Non è possibile in quanto l'altezza massima che può raggiungere il mercurio nel tubo della pompa che pesca nel pozzo è 76 cm.
• B - È senz'altro possibile se la pompa viene azionata abbassando ripetutamente il manico e quindi facendo sollevare il pistone che crea la depressione più volte.
• C - La causa che determina la fuoriuscita del liquido dal pozzo è la pressione atmosferica la quale ha un valore, naturalmente, indipendente dal liquido in oggetto. Se tale pressione è sufficiente per aspirare dell'acqua lo sarà anche per il mercurio o qualunque altro liquido.

scorre. Nel caso in esame è del tutto insignificante il peso di tale grandezza.

17) A - La risposta è giusta!

B - La risposta è errata! Infatti, siccome, il liquido forma un menisco concavo, esso deve salire nel tubicino ad un livello superiore a quello della superficie libera del liquido nel recipiente.

C - La risposta è errata! Infatti, siccome il liquido forma un menisco convesso, esso dovrà portarsi nel tubicino ad un livello inferiore a quello della superficie libera del liquido.

18) A - La risposta è giusta!

B - La risposta è errata! Infatti, siccome il flusso scorre in regime stazionario, dovrà valere per le due sezioni S' e S" l'equazione: S'v' = S"v" dove v'e v" sono le velocità relative alle due sezioni considerate. Tale equazione ci dice che le velocità sono inversamente proporzionali alle sezioni.

C - La risposta è errata! Infatti l'ipotesi che il flusso sia stazionario assicura la costanza della portata, ma non quella della velocità.

19) A - La risposta è giusta!

B - Per il teorema di Bernoulli, in due sezioni S' e S" poste alla medesima altezza, avremo l'equazione: ½ d . v'² + p' = ½ d . v"² + p''. Se è S' maggiore di S" allora sarà v' minore di v", di conseguenza, sarà p' maggiore di p", ossia, in presenza di una strozzatura si avrà una caduta di pressione. La risposta è dunque errata.

C - La risposta è errata! Infatti l'ipotesi che il flusso sia stazionario assicura la costanza della portata non quella della pressione.

20) A - La risposta è errata!

B - La risposta è giusta!

C - La risposta è errata!

21) A - Il moto è stazionario quando è costante il prodotto S . v. Se S è costante, come lo è nel nostro caso, il moto sarà stazionario quando anche v è costante. La velocità del liquido, però, non è costante in quanto esso raggiunge il massimo valore quando il liquido viene a trovarsi alla stessa altezza nei due rami e diventa nulla quando il liquido si dispone in modo da dar luogo al massimo dislivello tra i due rami.

B - La risposta è giusta!

C - La risposta è errata (leggere le considerazioni svolte al punto A).

22) A - La risposta è errata.

B - La risposta è errata.

C - La risposta è giusta!

23) A - La risposta è errata! La caratteristica che deve avere il gas in esame è che la sua densità deve essere inferiore a quella dell'aria. La densità dell'azoto è inferiore a quella dell'aria.

B - La risposta è errata! (vedi il punto A).

C - La risposta è errata! (vedi il punto A).

D - La risposta è giusta!

24) A - La risposta è errata! Infatti la pressione atmosferica diminuisce con l'altezza di una quantità pari all'incirca ad un millimetro di mercurio per ogni dieci metri di altezza.

B - La risposta è errata per lo stesso motivo esposto in A.

C - La risposta è giusta!

25) A - La risposta è errata! Infatti, siccome la densità del mercurio è circa 13.6 volte quella dell'acqua, la pressione esercitata da una colonna di mercurio di 76 cm (pressione atmosferica) corrisponde alla pressione esercitata da una colonna di acqua di circa 10.33 m. Occorrerebbe, quindi, un tubo di lunghezza superiore ai dieci metri per poter realizzare l'esperienza.