Fisica sperimentale svolgimento - prova d'esame svolta maggio 2021

Esame di fisica sperimentale Pegaso Università Telematica

Svolgimento dei quesiti d'esame Maggio 2021

È dato un dipolo elettrico costituito da due cariche puntiformi +q e –q, poste alla distanza d. Il campo elettrostatico generato dal dipolo nei punti del suo asse a distanza dal dipolo, con grande distanza, è:

• Inversamente proporzionale al cubo della distanza

Un dipolo elettrico è posto in un campo elettrico esterno. Il dipolo si trova in equilibrio stabile se:

• Il momento del dipolo e il campo elettrico esterno sono paralleli ed equiversi.

Sono dati due punti materiali. Il primo di massa m₁, viene lasciato cadere liberamente, da fermo, da un'altezza H. Il secondo, di massa m₂, viene lasciato cadere da fermo, dalla sommità di un piano inclinato liscio, avente la stessa altezza H. Quando i due punti materiali raggiungono il suolo:

• Le velocità sono uguali.

Applicando la conservazione dell'energia meccanica in caduta libera e sul piano inclinato si ha:

Analogamente per i corpo di massa m₁ e m₂.

In un certo istante, un punto materiale di massa m = 6 kg è individuato dal vettore posizione r, uscente da O, di componenti (-2,3,5), espresse in metri. Nello stesso istante la velocità v del punto materiale ha componenti (1,-4,-2), espresse in m/s. In quell'istante, la componente x del momento angolare del punto materiale rispetto al polo vale:

• 84 Js

Il vettore momento angolare L di un punto P, di massa m, velocità v ed individuato dal raggio vettore r, risulta:

Svolgendo il prodotto vettoriale: la componente richiesta vale:

La Terra impiega un giorno per descrivere un giro completo intorno a se stessa. In questo moto di rotazione, la velocità angolare della Terra è:

• 7,27 × 10^-5 rad/s

Svolgimento: La velocità angolare vale: 2π/T in cui il periodo T è la durata di un giorno solare medio espressa in secondi:

T = 86400s

Per cui: 2π/86400 ≈ 7,27 × 10^-5 rad/s

Il modulo di un campo elettrostatico è dato dalla relazione: E = kQ/L², dove L è una lunghezza espressa in metri. Nel sistema internazionale le dimensioni fisiche di k sono:

• [M][L]³[T]^-2 / [Q]

Le dimensioni del campo elettrico sono: [M][L][T]^-3[I]^-1, perciò serve “m²” al denominatore.

L'accelerazione di gravità sulla Luna è circa 1/6 di quella sulla Terra. Un corpo ha massa M sulla Terra. La massa dello stesso corpo sulla Luna è:

• M

La massa è costante, è un invariante.

Un bullone di un motore deve essere avvitato con un momento pari a 90 Nm. Se il meccanismo us