Tracce svolte Fisica II
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PROVA SCRITTA DI FISICA GENERALE II Ingegneria Civile ed Ambientale
03 Settembre 2013 Esercizio 1) Un conduttore rettilineo QR di lunghezza l=30 cm e di resistenza R=30 Ω può scorrere lunga una guida metallica ad U lungo l’asse x con velocità costante v=20 m/s, come mostrato in figura. Il conduttore è immerso in un campo magnetico uniforme e costante di modulo B=4T diretto come in figura. Determinare:
a) la forza di Lorentz agente sulle cariche del conduttore rettilineo, in modulo direzione e verso (q= -1.6x10-19 C)
b) la forza elettromotrice indotta e la corrente indotta nel circuito;
c) la forza magnetica agente sulla sbarretta in modulo, direzione e verso;
d) la potenza dissipata sulla resistenza per effetto Joule.
Esercizio 2) Si consideri una lente sottile convergente con distanza focale f=15 cm posta in aria. Si determini:
a) la posizione dell’immagine di un oggetto puntiforme posto sull’asse a distanza o=40 cm dal centro delle lente ed esteso in direzione trasversale all’asse ottico con lunghezza y.
b) si costruisca graficamente l’immagine dell’oggetto esteso e si determini l’ingrandimento trasversale. L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
c) a che distanza dal centro deve essere posto l’oggetto per formare una immagine reale alla stessa distanza dal centro della lente?
d) si costruisca graficamente l’immagine di un oggetto esteso posto a distanza d dal centro della lente minore della distanza focale (d<f). L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
PROVA SCRITTA DI FISICA GENERALE II
Ingegneria Civile ed Ambientale 25 Febbraio 2015
Esercizio 1)
Un elettrone (q=!1.60x10!19
C, me=9.1x10!31
kg) si muove con vettore velocità
v(v,0,0) di modulo v=2x106m/s in un campo magnetico uniforme B(0,B,0) di modulo
B=8T e con direzione perpendicolare al vettore velocità.
Schematizzare la traiettoria compiuta dalla particella e determinare:
a) la forza a cui è soggetta la particella in modulo, direzione e verso
b) il raggio di curvatura della traiettoria ed il periodo
Nel caso in cui i vettori v e B formino un angolo di 30° schematizzare la traiettoria e
determinare il raggio di curvatura ed il passo.
Esercizio 2)
Si consideri una lente sottile convergente di vetro flint (n2=1,732) con raggi di
curvatura R1=5cm e R2=7cm posta in acqua (n1=1.33). Si determini:
a) la distanza focale della lente
b) la posizione dell’immagine di un oggetto puntiforme posto sull’asse a distanza
o=20 cm dal centro delle lente ed esteso in direzione trasversale all’asse ottico
con lunghezza y=2cm.
c) si costruisca graficamente l’immagine dell’oggetto esteso, si determini
l’ingrandimento trasversale e la lunghezza dell'immagine in direzione
trasversale all'asse ottico. L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta?
Rimpicciolita o ingrandita?
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30 APRILE 2014 Esercizio 1) Un elettrone (q=−1.60x10−19 C, me=9.1x10−31 kg) si muove con vettore velocità v(v,0,0) di modulo v=5x106m/s in un campo magnetico uniforme B(0,B,0) di modulo B=5T e con direzione perpendicolare al vettore velocità. Schematizzare la traiettoria compiuta dalla particella e determinare:
a) la forza a cui è soggetta la particella in modulo, direzione e verso b) il raggio di curvatura della traiettoria c) il periodo
Esercizio 2) Si consideri una lente sottile convergente con distanza focale f=25cm posta in aria. Si determini:
a) la posizione dell’immagine di un oggetto puntiforme posto sull’asse a distanza o=40 cm dal centro delle lente ed esteso in direzione trasversale all’asse ottico con lunghezza y=2cm.
b) si costruisca graficamente l’immagine dell’oggetto esteso, si determini l’ingrandimento trasversale e la lunghezza dell'immagine in direzione trasversale all'asse ottico. L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
c) si costruisca graficamente l’immagine di un oggetto esteso posto a distanza d dal centro della lente minore della distanza focale (d<f). L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
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03 Settembre 2013 Esercizio 1) Un conduttore rettilineo QR di lunghezza l=30 cm e di resistenza R=30 Ω può scorrere lunga una guida metallica ad U lungo l’asse x con velocità costante v=20 m/s, come mostrato in figura. Il conduttore è immerso in un campo magnetico uniforme e costante di modulo B=4T diretto come in figura. Determinare:
a) la forza di Lorentz agente sulle cariche del conduttore rettilineo, in modulo direzione e verso (q= -1.6x10-19 C)
b) la forza elettromotrice indotta e la corrente indotta nel circuito;
c) la forza magnetica agente sulla sbarretta in modulo, direzione e verso;
d) la potenza dissipata sulla resistenza per effetto Joule.
Esercizio 2) Si consideri una lente sottile convergente con distanza focale f=15 cm posta in aria. Si determini:
a) la posizione dell’immagine di un oggetto puntiforme posto sull’asse a distanza o=40 cm dal centro delle lente ed esteso in direzione trasversale all’asse ottico con lunghezza y.
b) si costruisca graficamente l’immagine dell’oggetto esteso e si determini l’ingrandimento trasversale. L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
c) a che distanza dal centro deve essere posto l’oggetto per formare una immagine reale alla stessa distanza dal centro della lente?
d) si costruisca graficamente l’immagine di un oggetto esteso posto a distanza d dal centro della lente minore della distanza focale (d<f). L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
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12 SETTEMBRE 2014 Esercizio 1) Un sottile disco conduttore di raggio D=20 cm ruota attorno al suo asse con velocità angolare ω=50 rad/s nel verso riportato in figura; esso è immerso in un campo magnetico ad esso ortogonale, di modulo B=0.5T e diretto come in figura. Un estremo di un resistore (R=5 Ω) è collegato al centro del disco, l’altro alla periferia tramite un contatto strisciante. Calcolare:
a) il valore della forza elettromotrice indotta, la corrente indotta nel circuito ed il suo verso
b) il momento magnetico resistente che si oppone alla rotazione del disco in modulo direzione e verso
c) la potenza meccanica necessaria per mantenere in rotazione il disco con velocita angolare constante.
Esercizio 2) In un dispositivo di Young la distanza tra le fenditure è d=0.15 mm e lo schermo dista L=1 m dal piano delle fenditure. Se la lunghezza d’onda incidente è λ=700 nm calcolare:
a) la posizione dei primi due massimi di interferenza sullo schermo quando l’esperimento è eseguito in aria (n=1) ed in acqua (n=1.33)
b) la larghezza di una frangia luminosa nei due casi
c) il numero massimo di frange chiare osservabili nei due casi.
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15 Novembre 2013 Esercizio 1) Una bobina quadrata di lato L=10 cm, composta da N=10 spire di filo con resistenza R=10 Ω, ruota attorno ad un lato con velocità angolare ω =100 rad/s. La spira è immersa in un campo magnetico uniforme e costante nel tempo e di modulo B = 0.5 T perpendicolare all’asse di rotazione della spira. Se all’istante iniziale il campo B è perpendicolare al piano della spira calcolare: a) il valore massimo della forza elettromotrice indotta e della corrente indotta nella
spira. b) il primo istante in cui il valore massimo della forza elettromotrice è raggiunto. (µ0 =4π � 10-7 H/m) Esercizio 2) In un dispositivo di Young la distanza tra le fenditure è d=0.25 mm e lo schermo dista L=1 m dal piano delle fenditure. Il dispositivo è illuminato con luce monocromatica ed è posto in acqua (n=1.33). La distanza tra i due massimi di ordine m=10 è 25 mm. Disegnare uno schema del dispositivo e calcolare:
a) la lunghezza d’onda della luce incidente
b) la larghezza di una frangia luminosa
c) il numero massimo di frange chiare osservabili
ω
Β
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25 SETTEMBRE 2014 Esercizio 1) Nel circuito mostrato in figura, in cui scorre una corrente I = 10 A, i raggi delle semicirconferenze sono r = 10 cm ed R = 15 cm. (Sia µo = 4π x 10-7 H/m). a) Determinare il campo B nel punto O in modulo, direzione e verso. b) Un filo indefinito, in cui scorre una corrente i, è posto nel piano del circuito a distanza 2R dal suo centro O. Determinare il valore che deve avere la corrente i affinchè il campo B sia nullo in O.
Esercizio 2) Si consideri uno specchio sferico concavo di raggio di curvatura R=40 cm. Determinare: a) la posizione dell'immagine di un oggetto di altezza y=5cm posto alla distanza di 50 cm, l'ingrandimento trasversale e la dimensione dell'immagine; stabilire se questa è reale o virtuale, ingrandita o rimpicciolita. Costruire l'immagine graficamente con i raggi principali. b) la posizione del fuoco dello specchio e chiarire ove si forma l'immagine di un oggetto posto nel fuoco. c) in quale intervallo di posizione si deve porre l'oggetto per ottenere una immagine virtuale e costruirne graficamente l'immagine.
O
r
I
i
R
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30 Giugno 2014 Esercizio 1)
Due solenoide rettilinei indefiniti di raggi r1=10 cm e r2=30 cm con un numero di spire per unità di lunghezza uguale a n1=10 e n2=60, rispettivamente, sono disposti in modo da risultare coassiali l'uno dentro l'alro e percorsi dalla stessa corrente, ma in verso opposto, I=Iosen(ωt) con Io=10A e ω=10 rad/s. Una spira circolare di raggio a=20 cm è coassiale con i due solenoidi ed interposta fra essi, come in figura. Si assuma µ0 = 4π x 10-7 H/m. Calcolare: a) il campo magnetico al centro della spira in modulo direzione e verso b) la f.e.m indotta nella spira all'istante t =1/10 s
Esercizio 2) Si consideri una lente sottile convergente con distanza focale f=15cm posta in aria. Si determini:
a) la posizione dell’immagine di un oggetto puntiforme posto sull’asse a distanza o=20 cm dal centro delle lente;
b) se l'oggetto è esteso in direzione trasversale all’asse ottico con lunghezza y=2cm, si costruisca graficamente l’immagine dell’oggetto, si determini l’ingrandimento trasversale e la lunghezza dell'immagine in direzione trasversale all'asse ottico. L’immagine è reale o virtuale? Diritta o capovolta? Rimpicciolita o ingrandita?
r1
a
r2
I
-‐I