Prove scritte (Quiz) con correzioni e svolgimenti Fisica generale

Terzo facsimile QUIZ

⃗

i. Calcolate il modulo del campo elettrico alla distanza di da un protone.

0.1

ii. Nel modello dell’atomo di Bohr, in un atomo di idrogeno nello stato fondamentale, l’elettrone fa un moto

circolare uniforme attorno al protone. L’orbita circolare ha raggio e il modulo della velocità orbitale

= 0.1

⃗

è Calcolate il modulo del campo magnetico al centro dell’orbita (nella posizione del

= 3 × 10 .

2

protone).

iii. Date un esempio di due grandezze fisiche molto diverse, uno scalare, l’altro vettoriale, ma che hanno le stesse

dimensioni

iv. Si consideri un urto completamente anelastico frontale tra un corpo di massa e uno inizialmente a riposo di

massa Qual è il rapporto tra energia cinetica finale e quella iniziale?

= 5 .

v. Su una sfera di rame, isolata, di raggio c’è una carica positiva Determinare il tempo

= 10 = 100 .



caratteristico di scarica della sfera attraverso un percorso resistivo di 10 k verso massa.

vi. Un corpo materiale, inizialmente fermo, è soggetto a tre forze, tutte dello stesso

modulo F. Due delle forze sono perpendicolari tra di loro mentre il terzo agisce ad

,

un angolo come in figura. Quale affermazione è corretta?

a. Il corpo rimane in quiete.

b. Il corpo non rimane in quiete. .

c. Non si può dire cosa farà il corpo senza conoscere il valore dell’angolo 

d. Non si può dire cosa farà il corpo senza conoscere il valore dell’angolo

e il modulo F delle forze.

e. Nessuna delle affermazioni sopra è corretta.

vii. Si immagini di inserire un isolante (per esempio ceramica, vetro, plastica) tra le armature di un condensatore in

modo da riempire tutto lo spazio vuoto. A parità di differenza di cariche sulle piastre, ai capi di questo

condensatore farcito con l’isolante, la differenza di potenziale è maggiore, minore, o inalterata rispetto a quando

lo spazio tra le armature era vuoto? ⃗

viii. Si consideri la forza posizionale che dipenda dalla posizione dove e sono costanti

(, (

, ) = + )

⃗

con opportune dimensioni. E’ conservativa?

⃗

ix. Si consideri il seguente campo di forze: ( . Domanda:

(, (2

, ) = − )

⃗ + − 2)

⃗ + ( + )

⃗

⃗

Per quale terna di valori il campo risulterà essere conservativo? (Per l’orale: determinare, in tal

( , , )

caso, l’energia potenziale)

a. (1,0,1)

b. (0,2,2)

c. (0,0,0)

d. (2,0,1)

e. (2,2,0)

x. Un dipolo elettrico è disposto lungo l’asse x come in figura. Qual è il

valore approssimativo del campo elettrico nel punto P sull’asse y? Si

supponga che il punto P sia molto distante dall’asse x (r >> l). N.B. la

figura non è in scala.

a. nella direzione +y

b. nella direzione +x

c. nella direzione -x

d. nella direzione +x

e. nella direzione –x

xi. La legge di Kirchhoff delle correnti (la somma algebrica delle intensità di corrente di tutte le correnti confluenti

in un nodo è nulla) è compatibile con la legge di Ampere. Vero/Falso?

xii. Nel 1957 gli americani erano scioccati dal lancio del primo satellite artificiale, lo Sputnik. In piena Guerra Fredda

era cruciale conoscere quale fosse la massa del carico (inglese: payload) che i sovietici potevano evidentemente

mettere in orbita. Preoccupato, il Presidente Eisenhower chiese ai suoi consulenti scientifici si potevano

determinare la massa dello Sputnik misurandone con precisione solo altitudine e velocità. Quale sarà stata la

loro risposta?

a. “Si, possiamo!”

b. “No, non possiamo.”

xiii. Inizialmente un corpo di massa 1 kg si muove verso destra con un

modulo di velocità uguale a 2 m/s. Quindi agisce una forza. Alla

fine dell’interazione la direzione del moto risulta deviata di 45°. Si

può calcolare la forza. Vero/Falso.

xiv. Due lampadine diverse sono collegate a batterie identiche

con cavi di connessione identici (vedi Figura). I filamenti

delle due lampadine sono fatte dello stesso materiale e

hanno la stessa lunghezza ma un filamento è più spesso

con un diametro 3 volte quello sottile. Domande:

a. In quale lampadina circola più corrente?

b. Quale lampadina brilla più intensamente?

xv. Una sequenza temporale di passaggi. Quali sono le cariche finali?