Sapienza Università di Roma Facoltà di Ingegneria Civile e

Sapienza Università di Roma
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CHIMICA
A.A. 2013-2014
Prova scritta del 1° Appello di Fisica Generale 2
16 gennaio 2014
ATTENZIONE
Le soluzioni del compito saranno disponibili in rete (http://w3.uniroma1.it/piacentini_mario) dalla sera di
giovedì 16 gennaio 2014. I risultati della prova scritta saranno disponibili in rete (nello stesso sito) appena
possibile entro la sera di domenica 19-1-13, insieme ad una proposta del calendario delle prove orali.
La durata della prova è di 2.30 ore.
Non è consentito uscire dall'aula durante la prova.
E' vietato consultare libri e appunti di fisica.
E' vietato tenere telefoni cellulari, i-pad o strumenti equivalenti accesi e l'uso di calcolatrici programmabili.
Potete tenere il testo del compito se consegnate dopo 1.30 ore dall'inizio della prova.
Per essere ammessi alla prova orale occorre aver svolto bene almeno due esercizi del compito.
1) Quattro cariche puntiformi identiche, ciascuna di massa m=20g e carica
Q=1 C, sono fissate lungo gli assi di un sistema di riferimento cartesiano a
distanza a=10 cm dall’origine, come mostrato in figura. Ad un certo istante la
carica 1 viene lasciata libera di muoversi. Determinare la velocità della carica
quando questa si troverà a distanza d=1m dall’origine del sistema di
riferimento. ( 0=8.85·10-12 C2/Nm2).
y
4
a
a
3
1
x
a
2
2) Sia dato un sistema di tre condensatori uguali, a facce piane e parallele,
disposti in serie, di superficie S=100cm2 e distanza tra le armature pari a
d=1cm, come è rappresentato in figura. Il condensatore centrale è riempito
con un materiale dielettrico di costante dielettrica relativa r=4. Ai capi del
sistema di condensatori viene mantenuta una VAB=100V costante.
Determinare la variazione di energia elettrostatica del sistema se, ad un certo
istante, l’interruttore viene chiuso.
3) Una carica puntiforme q>0, di massa m, è inizialmente ferma
sull'armatura A di un condensatore a facce piane e parallele, posta a
potenziale +V. Ad un certo istante la carica si stacca dall'armatura A, è
accelerata verso l'altra armatura D, a potenziale nullo, che attraversa con
velocità
perpendicolare all'armatura attraverso un piccolo foro. Nello
spazio oltre l'armatura D è presente un campo magnetico uniforme 0,
parallelo all'armatura e uscente dal foglio, come indicato in figura. La carica
urta l'armatura D a distanza d dal foro. Determinare a) il valore di q; b) la
velocità . (m=10-6 g; V=103 V; B0=1 T; d=2 m)
4) Una spira quadrata di lato l è complanare ad un filo rettilineo indefinito
percorso da una corrente stazionaria I. Due lati della spira sono paralleli al
filo. Sapendo che la resistenza della spira è R, calcolare, in funzione della
distanza x indicata in figura, a) la forza necessaria per allontanare la spira dal
filo con velocità costante ; b) la potenza elettrica dissipata nella spira per
effetto Joule.
t>0
A
B
A
+V
D
0
d
B0
l
I
v
x

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