Temi d'esame risolti Fisica sperimentale

POLITECNICO DI MILANO – Ingegneria Chimica e Ingegneria dei Materiali

Fisica Sperimentale A+B, A.A. 2024-2025

III appello - 28/06/2025

Giustificare le risposte e scrivere in modo chiaro e leggibile. Sostituire i valori numerici solo alla fine, dopo aver ricavato

le espressioni letterali. Scrivere in stampatello nome, cognome, matricola e firmare ogni foglio.

1) Un oggetto di massa m è posto su un piano scabro. Al corpo viene

applicata una forza inclinata di un angolo rispetto alla verticale come



F,

in figura. Calcolare:

a) il valore limite del coefficiente di attrito statico oltre il quale



s,max

l’oggetto non si muove;

b) il valore del coefficiente di attrito dinamico perché l’oggetto si



d

muova con velocità costante;

c) i lavori L ed L della forza e della forza di attrito, rispettivamente, per il valore del

F

att

F

coefficiente di attrito dinamico ricavato al punto precedente in seguito ad uno

spostamento di 1 m dell’oggetto e si mostri che sono uguali in modulo.

2) Un pendolo è costituito da un oggetto di massa m=1 kg collegato all’estremità di un filo.

L’oggetto viene sollevato in modo tale che il filo formi un angolo rispetto alla verticale e

=

lasciato libero di oscillare. Quando l’oggetto passa dalla verticale (=0), la sua velocità è di 1.0

m/s. Calcolare:

a) la lunghezza L del filo;

b) il periodo di oscillazione;

 del filo.

c) la tensione massima T

max

3) Due piani paralleli P e P , posti a distanza d=1 cm, sono elettricamente carichi.

1 2 2

3

Sul piano P c’è una densità di carica superficiale positiva = +10 C/m ,



1 1

c’è una densità di carica incognita. Una particella negativa

mentre sul piano P 

2 2

6 20

di carica q = C e massa m = 10 kg viene lanciata perpendicolarmente da

10

P verso P con un’energia cinetica K = 85 mJ, rallenta nel percorso e si ferma

1 2

appena prima di toccare il piano P . Calcolare:

2

a) il campo elettrico nella regione fra i due piani, specificandone modulo,

E

direzione e verso;

b) la densità di carica sul piano P , specificandone il segno.



2 2

Una seconda particella q’ di carica e massa uguali alla prima viene lanciata dal

piano P con un’energia cinetica K = 150 mJ e un’inclinazione di 45° rispetto al piano P .

1 1

c) Calcolare il modulo della velocità con cui colpisce il piano P .

2

4) Un cavo coassiale rettilineo di lunghezza infinita è costituito da un conduttore di sezione

circolare di raggio R ricoperto da una maglia metallica di spessore trascurabile. Nel cavo, scorre

una corrente elettrica di densità uniforme. Calcolare:

J,

a) il campo magnetico (r) generato dal solo conduttore interno in tutto lo spazio,

B

c

specificandone modulo, direzione e verso;

b) l’intensità i e la direzione della corrente elettrica che deve scorrere nella maglia metallica

perché il campo magnetico totale (r)+B (r), dove (r) è il campo ma