Esercizi 1 - Dipartimento di Fisica
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Corso per tecnici <strong>di</strong> fisiopatologia car<strong>di</strong>ocircolatoria<br />
<strong>Esercizi</strong> 1<br />
1) Determinare la pressione esercitata sulla base <strong>di</strong> una colonna <strong>di</strong> marmo avente il <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> 1.2 m e<br />
pesante 5·10 5 N.<br />
2) Determinare la densità assoluta <strong>di</strong> un corpo omogeneo pesante 500 N ed avente il volume <strong>di</strong> 40 dm 3 .<br />
3) In un serbatoio a forma <strong>di</strong> parallelepipedo rettangolo, avente le <strong>di</strong>mensioni della base <strong>di</strong> 3 m e 2 m, viene<br />
versata della benzina (densità, ρ = 700 Kg/m 3 ) in ragione <strong>di</strong> 3 litri al secondo. Determinare il peso della<br />
benzina versata nel serbatoio in 1 ora e 30 minuti e l’altezza da essa raggiunta.<br />
4) Determinare la pressione a 20 m sotto il livello del mare. Densità dell’acqua marina ρ = 1.03·10 3 kg/m 3 .<br />
5) Gli oblò <strong>di</strong> un sottomarino hanno il <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> 50 cm. Quale è la forza che vi si esercita quando il<br />
sottomarino è alla profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> 300 m<br />
6) In un tubo ad U sono posti olio <strong>di</strong> oliva (densità ρ = 0.9 g/cm 3 ) e mercurio (densità ρ = 13.59 g/cm 3 ).<br />
Rispetto al piano orizzontale passante per la superficie <strong>di</strong> separazione tra i due liqui<strong>di</strong> il mercurio<br />
raggiunge l’altezza <strong>di</strong> 8 cm. Quale altezza raggiunge l’olio<br />
7) In un tubo ad U si versa del mercurio, e poi, in un ramo del tubo, una colonna d’acqua alta 10 cm. Di<br />
quanto si abbassa il mercurio in questo ramo<br />
8) Il pistone piccolo <strong>di</strong> un torchio idraulico ha il <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> 2 cm e quello grande <strong>di</strong> 30 cm. Se sul pistone<br />
piccolo si applica la forza <strong>di</strong> 300 N quale forza si deve applicare sull’altro pistone per restare in<br />
equilibrio<br />
9) Sulla piattaforma collegata al pistone grande <strong>di</strong> un torchio idraulico si pone un corpo pesante 1.25·10 4 N.<br />
Sapendo che i raggi dei due pistoni sono rispettivamente 2 cm e 10 cm, determinare:<br />
a) l’intensità della forza da applicare al pistone piccolo;<br />
b) <strong>di</strong> quanto si deve abbassare il pistone piccolo per sollevare il corpo <strong>di</strong> 2<br />
10) Si vuole che una semisfera cava <strong>di</strong> ferro, <strong>di</strong> raggio esterno <strong>di</strong> 12 cm, galleggi nell’acqua spostando un<br />
volume <strong>di</strong> liquido pari ai 4/5 del volume totale della semisfera. Quanto deve essere lo spessore della<br />
semisfera Il peso specifico del ferro è 7.89 g p /cm 3 .<br />
11) Quale è la densità <strong>di</strong> un corpo che pesato in aria pesa 1.5 Kg p e che pesato quando è completamente<br />
immerso in acqua pesa 1.4 Kg p <br />
12) Determinare il peso dell’atmosfera terrestre supponendo la terra sferica.<br />
13) Un pallone avente la massa <strong>di</strong> 5 Kg viene riempito <strong>di</strong> idrogeno in con<strong>di</strong>zioni normali (pressione<br />
atmosferica e temperatura ambiente). Se il raggio del pallone è <strong>di</strong> 10 m quale è la forza ascensionale<br />
quando è immerso in aria in con<strong>di</strong>zioni normali<br />
14) Una massa d’aria, inizialmente alla pressione <strong>di</strong> 745 mm Hg, viene sottoposta a compressione isotermica<br />
in modo che il volume da essa occupato si riduce ad 1/10 <strong>di</strong> quello iniziale. Calcolare la pressione nelle<br />
nuove con<strong>di</strong>zioni.<br />
15) Una bombola <strong>di</strong> forma cilindrica, avente il raggio interno <strong>di</strong> base <strong>di</strong> 30 cm e l’altezza interna <strong>di</strong> 80 cm,<br />
contiene aria alla pressione <strong>di</strong> 50 atm. Determinare il peso dell’aria.<br />
16) Due bombole eguali aventi ciascuno il volume <strong>di</strong> 1m 3 sono piene <strong>di</strong> ossigeno; la prima ne contiene 40 kg<br />
e la seconda 20 kg. Se le due bombole si mettono in comunicazione, ad equilibrio raggiunto, quale sarà<br />
la pressione dell’ossigeno nelle due bombole<br />
17) Con idrogeno alla pressione <strong>di</strong> 6,5 atm, contenuto in una bombola avente il volume interno <strong>di</strong> 0.25 m 3 , si<br />
vogliono gonfiare alcuni palloncini <strong>di</strong> gomma. Se i palloncini acquistano il volume <strong>di</strong> 2 dm 3 quando<br />
internamente ad essi la pressione è <strong>di</strong> 1.1 atm, quanti palloncini si possono riempire
18) Due bombole, aventi rispettivamente il volume <strong>di</strong> 40 dm 3 e 60 dm 3 , sono riempite <strong>di</strong> anidride carbonica;<br />
la prima ne contiene 2.364 kg e la seconda 7.092 kg. dopo aver messo in comunicazione le due bombole<br />
si chiede, ad equilibrio raggiunto, <strong>di</strong> determinare :<br />
a) la pressione dell’anidride carbonica nelle due bombole;<br />
b) la massa <strong>di</strong> anidride carbonica in ciascuna bombola.<br />
Risultati<br />
1) p = 4.4·10 5 Pa<br />
2) ρ = 1.27 g/cm 3<br />
3) F p = 1.11⋅10 5 N; h = 2.7 m<br />
4) p = 3·10 5 Pa<br />
5) F = (P e -P i )·S = 5.9·10 5 N<br />
6) h o = 1.2 m<br />
7) Δh =h m /2 = 0.36 cm<br />
8) F g = 6.75·10 4 N<br />
9) F p = 5·10 2 N; h p = 50 cm<br />
10) ΔR = 0.42 cm<br />
11) ρ = 15 g/cm 3<br />
12) F p ≈ 5·10 19 N<br />
13) F a = 5·10 3 Kg p<br />
14) p 2 = 10p 1 = 7.450·10 3 mm Hg<br />
15) F p = 14.6 Kg p<br />
16) p = 2.5·10 6 Pa<br />
17) n = 739<br />
18) p = 5.3·10 6 Pa; m 1 = 3.8 Kg, m 2 = 5.7 Kg