Esercizi di fisica 1 (fluidi), Esercizi di Fisica

Scarica Esercizi di fisica 1 (fluidi) e più Esercizi in PDF di Fisica solo su Docsity! ESERCIZIO n. 1 Si consideri il sistema di tubature rappresentato in figura. Nel tratto orizzontale inferiore, composto da un tubo di sezione decrescente da un diametro D1 ad un diametro D2, scorre del liquido di densità nota ρ con velocità incognita. I due rami verticali del sistema, posti agli estremi della tubazione inferiore, sono direttamente comunicanti con l’ambiente esterno. Il dislivello che presentano le due colonne di liquido in questi rami è pari a d. Si calcoli la portata del flusso di liquido circolante nella tubazione inferiore. Legge di Stevimo Pas po+og pis po+99À: Teotoma oli Bernoulli: prior'+po» = coslemte perpo i sipa> pe +0gf.+1 09," ESERCIZIO n. 3 Una bilancia ha due bracci diseguali, di lunghezza rispettivamente l1=10 cm e l2=30 cm. Al braccio più corto è agganciato un piatto di ottone, di massa mp=150 g, inizialmente vuoto, mentre all’estremità del braccio più lungo è appeso, mediante un filo di massa trascurabile, un corpo di massa M. Si trova che per mantenere l’equilibrio è necessario mettere sul piatto una massa di 650 g. a) Si determini la massa M del corpo. b) Si immagini di ripetere la stessa pesata con il corpo immerso nell’acqua (distillata). Sapendo che il suo volume è di 0.05 dm3, determinare la massa che è necessario togliere dal piatto per ottenere l’equilibrio. c) Si ripeta il calcolo nell’ipotesi che l’esperimento del punto (b) sia condotto sulla Luna (gLuna≈g/6) zu: o H+. + Ha = La=zo nem A + Vige. +SK = 0 M= fm sem) = ( = (915+96) È 916? ky L mt L = = 266,79 b) L J do Îfa Fa 5 7 avg Myl - Vga -(mp+m -Am)gé, zo Li(M-9hV) -(Mp +01 )0,=-Am 4, Amz mm +00 7 (M-puv) = = 9,50 Ka, = 190 x c) T TERRA (3) > LUNA (È) Ao = (meme) - (M- gav) 32 Non c'é diftabonta ole 9 (Am), = (Am), ESERCIZIO n. 4 Si consideri un tubo ad U, aperto da entrambi i lati, contenente acqua. Successivamente si aggiunge, da un lato del tubo, del liquido immiscibile con l’acqua, di densità incognita. Il liquido forma una colonna alta d. Sapendo che la differenza tra le quote delle superfici libere dei liquidi nei due rami è pari a Δh, si determini la densità del liquido incognito. ESERCIZIO n. 6 Un sommozzatore in immersione emette una bolla d’aria che, alla profondità h, ha un raggio ri=2 mm. Quando la bolla raggiunge la superficie, il raggio è pari ad rf=3 mm. Assumendo che l’aria sia un gas perfetto, che la temperatura all’interno della bolla si mantenga costante durante la risalita e che la pressione atmosferica sulla superficie si trovi a p0=1.01x10 5 Pa, si determini la profondità h a cui si trova il sommozzatore. pe+988 . ft) — Fio a Pa 10° 3 n - pi(# ) he " sE [(RI- ee: - 24,45 m ESERCIZIO n. 7 Una piattaforma rotazionale è formata da un disco di raggio R e massa mdisco saldato ad un cilindro omogeneo di raggio r e momento di inerzia trascurabile. Tale piattaforma può ruotare intorno all’asse verticale di simmetria, soggetta ad un momento frenante Mf. Una massa cubica m di lato L si trova in un contenitore pieno di acqua distillata ed è sospesa come in figura mediante un filo inestensibile e di massa e volume trascurabile che si avvolge sul cilindro senza slittare, passando attraverso una carrucola di massa trascurabile. Inizialmente il sistema rimane fermo. Ad un certo istante t0=0 la massa m, inizialmente tenuta ferma ad un’altezza h rispetto al piano orizzontale, viene lasciata libera di muoversi. a) Calcolare quale deve essere il minimo valore della massa m affinché essa inizi a muoversi. b) Ipotizzando che m=3 kg, calcolare il tempo tc al quale la massa m risulta aver toccato il piano orizzontale. c) nell’istante in cui la massa m tocca il piano orizzontale, la piattaforma si ferma? In caso di risposta negativa, calcolare dopo quanto tempo (rispetto al tempo tc) e dopo quanti giri la piattaforma si ferma. [R=50 cm, mdisco=1 kg; r=5 cm; Mf=0.49 Nm; L=10 cm; h=1 m] l'onqole perso € NG = wtitzate'= 12:34 7383 _ 43 cad AE, z Wine Me=F R 1, -4Lw = - Me af m 14 male = Mmm L ma Rw ESERCIZIO n. 8 Un oscillatore armonico è smorzato criticamente; le condizioni iniziali sono x(0) = 0.16 m, v(0) = 0, la massa è m = 0.4 kg e la costante elastica k= 2.5 N/m. Calcolare: a) l’istante e la posizione in cui la velocità è massima b) Il valore massimo della velocità c) Il rapporto fra l’energia meccanica in quell’istante e l’energia meccanica iniziale Nola Aefimiviont di (+) Vuun= - Ag = e2*(A - yy (Ata +8) B= A _A=K-x Bh - VE 5 LR SAYK Tix Trax > 1. 0, Ss v, 2% E (0)= 1 Kx('+ poet)” = 78 72160] E (ima) = Kxfia)l+ 4 mU(h)' = - dg 88 41m 88-22-10 aka tana?" 3 Em(tn) a,2- 0° - 068 Em(0) 3297