Michele ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 1 decennio fa

Sapreste risolvere questi problemi di fisica?

1)

un disco metallico di raggio r=20cm e momento d'inerzia I=2*10-2 kg*mq,

ruota senza attrito intorno al proprio asse con

velocità angolare omega zero=100rad/sec.

Tramite un contatto sul bordo del disco e un filo di collegamento

tra tale contatto e l'asse del disco si forma un circuito chiuso

la cui resistenza totale R=0,5 ohm.

All'istante t=0 e in un tempo trascurabile viene acceso un campo magnetico

uniforme ortogonale al disco con B=1.0T; tale campo viene mantenuto per un tempo

delta t=25 sec e quindi viene spento istantaneamente.

calcolare:

a) la velocità angolare finale omega f del disco

b)l'energia dissipata nella resistenza R durante il processo.

2)

una carica negativa -q=1,5*10-8 C di massa m=10-5Kg è posta inizialmente nel punto P,

sull'asse di una circonferenza di raggio r=10cm vincolata in posizione fissa;

P si trova a distanza r*radice di 3 dal centro C della circonferenza stessa.

la circonferenza è caricata uniformemente con carica positiva totale pari a Q=6*10-8C.

La carica -q viene lasciata libera di muoversi, partendo dalla situazione di quite.

con che velocità vf passa dal centro alla circonferanza?

3)

un circuito circolare di raggio r, resistenza R e induttanza L, si trova, nel vuoto,

in una zona sede di campo magneticouniforme per il quale il campo magnetico B è

ortogonale al piano della spira ed ha il seguente andamento temporale:

B=0 per t<=0

B=kt per t>0 con k costante

ricavare l'espressione del campo magnetico B al centro della spira in funzione del tempo.

4)

un corpo sferico di raggio r=10cm è uniformemente carico con densità di carica

p=10-6 C/mc in tutto il volume, tranne in una cavità interna sferica di raggio

r1=r/2. Il centro della cavità si trova a distanza d=r1 dal centro del corpo sferico.

Determinare:

a)la carica totale Q sul corpo

b)il campo elettrostatico nei punti A e B

il potenziale nel punto C a distanza 2r dal centro del corpo sferico

5)

due fili rettilinei indefiniti paralleli distanti d=1m sono percorsi in versi opposti

dalle correnti i1=1A, i2=2A. Tra i due fili e complanare ad essi si trova una spira

quadrata di lato a=20cm, percorsa dalla corrente i3=3A. Determinare:

a)le eventuali posizioni di equilibrio della spira

b)la forza agente sui lati orizzontali della spira.

Trovare le posizioni di equilibrio, se esistono, anche nel caso in cui le correnti

i1 e i2 eguali in modulo

c)sono discordi

d)sono concordi

6)

una bobina rigida quadrata di lato a=15 cm, formata da N=100spire e avente resistenza

R=1 ohm, è posta inizialmente ad una distanza x0=a da un filo rettilineo indefinito

percorso da una corrente I=200A dal basso verso l'alto; bobina e filo stanno sullo

stesso piano. All'istante t=0 la bobina prende ad allontanarsi dal filo con velocità

costante v0=10m/sec e viene trascinata a tale velocità fino a grande distanza dal filo.

Determinare:

a)l'espressione della f.e.m. indotta nella bobina in funzione della distanza x dal

filo e il verso della corrente indotta;

b)a quale distanza x1 la f.e.m. indotta si riduce a metà di quella iniziale

c)il valore della forza che deve essere applicata ad ogni istante per far muovere la

bobina con velocità costante.

7)

una carica qs=-2,7*10-9C è distribuita uniformemente all'interno di una sfera di

raggio r=10 cm. Determinare la differenza di potenziale tra due punti posti a distanza

rA=1 cm e rB=9 cm dal centro della sfera.

Se una carica puntiforme q=10-10C è posta nel centro della sfera, a quale distanza r

dal centro della sfera è possibile lasciare in equilibrio una carica q' (molto piccola)?

8)

un filo indefinito e una spira quadrata di lato l=1cm, resistenza R=2 milli ohm

induttanza L=1 microH sono posti a distanza d=0,5cm.

A t=0 nel filo inizia a circolare una corrente i=i0*t con i0=1,5 A/sec, che dall'istante

t*=1 ms diventa costante. Nell'ipotesi che la spira non possa muoversi, calcolare:

a) la f.e.m. indotta sulla spira

b) il verso e il valore della corrente indotta nella spira, facendone un grafico

in funzione del tempo

c)l'energia dissipata nella spira fino all'istante t'=2 ms.

rispondere alle stesse domande se nella spira, al posto dell'induttanza è inserita

una capacità C=1 microF e R=1k ohm

9)

un condensatore da 6mF viene collegato in serie con un condensatore da 4mF;

una d.d.p. di 200V viene applicata sulla coppia di condensatori.

a) si determini la capacità equivalente,la carica e la d.d.p. su ciascun condensatore

b) se i condensatori carichi vengono ricollegati con le armature positive insieme e

le negative insieme, senza applicare nessuna tensione esterna, qual è la carica e

la d.d.p. di ciascuno?

c) se i condensatori carichi vengono ricollegati con le armature di segno opposto,

senza applicare nessuna tensione esterna, qual è la carica e la d.d.p. di ciascuno?

Calcolare inoltre l'energia contenuta nei condensatori per i tre differenti collegamenti.

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