Problema di fisica per domani!HELP!
Una pompa di bicicletta è formata essenzialmente da un cilindro di diametro 2,0 cm e lungo un ritmo di 25 volte al minuto. Qual è il volume di aria pompato ogni volta? Qual è il volume di aria pompato al secondo? Il volume di aria pompato ogni secondo è una grandezza unitaria?
Supponiamo che l'aria pompata nella ruota sia compressa alla metà del suo volume di partenza. Qual è il rapporto tra la densità dell'aria nella pompa prima della compressione e quella nella ruota?
Ho provato a calcolare il tutto, o quanto meno a svolgerlo ma non ci sono riuscita. Il risultato è 9,4x10^-5 m^3 ; 3,9 x 10^-5 m^3 ; 0,5
Supponiamo che l'aria pompata nella ruota sia compressa alla metà del suo volume di partenza. Qual è il rapporto tra la densità dell'aria nella pompa prima della compressione e quella nella ruota?
Ho provato a calcolare il tutto, o quanto meno a svolgerlo ma non ci sono riuscita. Il risultato è 9,4x10^-5 m^3 ; 3,9 x 10^-5 m^3 ; 0,5
Risposte
Innanzi tutto non hai indicato quanto è lungo il tubo della pompa di bicicletta, ma dal momento che hai indicato i risultati, facendo il calcolo inverso ho desunto che è lungo 30 cm ;)
Allora si procediamo così:
1) Calcoliamo il volume della pompa di bicicletta:
E' un cilindro quindi il volume di un cilindro è pari a:
V = pi*r^2*H
dove
pi = 3,14
r = metà del diametro della pompa = d/2 = 2,0/2 = 1,0 cm
H = lunghezza della pompa = 30 cm
quindi
V = 3,14*1^2*30 = 94,2 cm^3
trasformato nelle unità del SI
V = 94,2 cm^2 = 9,42*10^-5 m^3
e questo è il volume d'aria pompato ogni volta.
2) Volume pompato al secondo.
Sappiamo che facciamo 25 pompate al minuto quindi facciamo una pompata ogni:
60:25 = 2,4 secondi.
Il volume d'aria pompato ogni secondo sarà allora pari a:
V al secondo = V/2,4 = 9,42*10^-5 : 2,4 = 3,92*10^-5 m^3
Non è una grandezza unitaria in quanto è un volume e cioè una lunghezza (grandezza unitaria) al cubo.
3)
La densità di due aeriformi a pressioni diverse e stessa temperatura equivale al rapporto tra le pressioni dei gas stessi, quindi:
a temperatura costante vale la legge di Boyle: p*V = costante
per cui indicando con V1 il volume dell'aria compressa nella ruota e con V2 il volume dell'aria nella pompa prima della compressione abbiamo:
V1 = 0,5*V2
di conseguenza: p1 = 2*p2 (con p1 pressione dell'aria nella ruota e p2 pressione dell'aria nella pompa)
Da ciò si deduce che la densità, come rapporto tra p2 e p1 vale 1/2 ecioè 0,5.
:hi
Massimiliano
Allora si procediamo così:
1) Calcoliamo il volume della pompa di bicicletta:
E' un cilindro quindi il volume di un cilindro è pari a:
V = pi*r^2*H
dove
pi = 3,14
r = metà del diametro della pompa = d/2 = 2,0/2 = 1,0 cm
H = lunghezza della pompa = 30 cm
quindi
V = 3,14*1^2*30 = 94,2 cm^3
trasformato nelle unità del SI
V = 94,2 cm^2 = 9,42*10^-5 m^3
e questo è il volume d'aria pompato ogni volta.
2) Volume pompato al secondo.
Sappiamo che facciamo 25 pompate al minuto quindi facciamo una pompata ogni:
60:25 = 2,4 secondi.
Il volume d'aria pompato ogni secondo sarà allora pari a:
V al secondo = V/2,4 = 9,42*10^-5 : 2,4 = 3,92*10^-5 m^3
Non è una grandezza unitaria in quanto è un volume e cioè una lunghezza (grandezza unitaria) al cubo.
3)
La densità di due aeriformi a pressioni diverse e stessa temperatura equivale al rapporto tra le pressioni dei gas stessi, quindi:
a temperatura costante vale la legge di Boyle: p*V = costante
per cui indicando con V1 il volume dell'aria compressa nella ruota e con V2 il volume dell'aria nella pompa prima della compressione abbiamo:
V1 = 0,5*V2
di conseguenza: p1 = 2*p2 (con p1 pressione dell'aria nella ruota e p2 pressione dell'aria nella pompa)
Da ciò si deduce che la densità, come rapporto tra p2 e p1 vale 1/2 ecioè 0,5.
:hi
Massimiliano
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