Fisica I - Prova d'esame Dicembre 2008

3.

Un disco di raggio R=20 cm viene lanciato con velocità iniziale v₀ (riferita alla velocità del centro di massa). Sapendo che la massa del disco è pari a M=2 Kg, che il piano inclinato ha altezza h=2 m e angolo α=45°,

(a) determinare il valore della velocità iniziale che il disco deve avere affinché raggiunga la sommità del piano inclinato nelle seguenti ipotesi: tutte le superfici sono lisce; tutte le superfici siano scabre con coefficiente di attrito statico μ_s tale che il disco rotoli senza strisciare.

(b) Calcolare in questa ultima situazione l’accelerazione che il disco ha sul piano inclinato mentre sale.

4.

0.1 moli di azoto (gas biatomico) esegue il ciclo di trasformazioni termodinamiche reversibili mostrato in figura: Da A a B il sistema si espande attraverso una isoterma, da B a C si comprime seguendo una isobara a pressione P_B=P_C = 1 Atm, e da C a A esegue una trasformazione isocora reversibile. Sapendo che nello stato A il volume del gas è V_A=2 litri e che la sua temperatura è T_A=450 K, (a) determinare il lavoro compiuto durante il ciclo e (b) il calore assorbito e quello ceduto dal gas durante la trasformazione.

(Costante dei gas perfetti R= 82.06*10³ litri atm/(mole Kelvin))