Una trave uniforme, lunga 3,0 m, di peso 100N..?
1)Una trave uniforme, lunga 3,0 m, di peso 100N ha un peso di 300N collocato 0,50 m da un capo. la trave è sospeso da una corda 1.0m dalla stessa estremità. Quanto lontano dall'altra estremità deve essere posizionato un peso di 80N per equilibrare la trave?
Immagine --->http://www.stu denti.it/pictures/20130417/domanda-54.png
2)A mass is connected to a spring and it vibrates up and down, forming a simple harmonic system. Which of the following are correct? 1. The kinetic energy of the mass is at a maximum half way up. 2. The potential energy of the system is at a maximum at the top of the mass's motion. 3. The potential energy of the system is at a maximum at the bottom of the mass's motion
Mi potreste dire come variano energia potenziale ed energia cinetica nel moto armonico?
3)In an AC (alternating current) generator, a coil of wire rotates in a magnetic field. Which of the following would change the potential difference measured by the voltmeter in the system above? 1. Use more turns of wire in the coil 2. User thicker wire 3. Change the speed of rotation
Come varia la differenza di potenziale in un sistema del genere?
figura ---> http://www.stu denti.it/pictures/20130417/domanda-55.png
Sareste così gentili da spiegarmi il procedimento da seguire
Immagine --->http://www.stu denti.it/pictures/20130417/domanda-54.png
2)A mass is connected to a spring and it vibrates up and down, forming a simple harmonic system. Which of the following are correct? 1. The kinetic energy of the mass is at a maximum half way up. 2. The potential energy of the system is at a maximum at the top of the mass's motion. 3. The potential energy of the system is at a maximum at the bottom of the mass's motion
Mi potreste dire come variano energia potenziale ed energia cinetica nel moto armonico?
3)In an AC (alternating current) generator, a coil of wire rotates in a magnetic field. Which of the following would change the potential difference measured by the voltmeter in the system above? 1. Use more turns of wire in the coil 2. User thicker wire 3. Change the speed of rotation
Come varia la differenza di potenziale in un sistema del genere?
figura ---> http://www.stu denti.it/pictures/20130417/domanda-55.png
Sareste così gentili da spiegarmi il procedimento da seguire
Risposte
Ciao!! Capisco che ti stai preparando per il test d'ingresso di medicina ma dato che stai scrivendo in un forum di lingua italiana sarebbe opportuno tradurre i quesiti in italiano. Inoltre, accanto al testo, da regolamento è richiesto qualche tentativo/riflessione personale. Dato che è uno dei tuoi primi interventi ti do comunque qualche dritta.
Nel primo quesito occorre applicare la seconda legge cardinale della statica secondo la quale, per avere equilibrio (statico), occorre che la somma di tutti i momenti (rispetto ad un polo qualsiasi) sia identicamente nulla.
Sul secondo quesito bada bene che vale la conservazione dell'energia meccanica, ossia la somma dell'energia cinetica e di quella potenziale è costante. Notato ciò, ragiona su quello che accade ai due tipi di energia nei "punti notevoli" citati nelle opzioni di risposta.
Infine, per quanto riguarda il terzo quesito, bisogna aver ben chiaro il fenomeno fisico illustrato. In particolare, è sufficiente ricordare che in tali circostanze la differenza di potenziale massima è direttamente proporzionale al campo magnetico e al numero/sezione/velocità_angolare delle spire.
Nel primo quesito occorre applicare la seconda legge cardinale della statica secondo la quale, per avere equilibrio (statico), occorre che la somma di tutti i momenti (rispetto ad un polo qualsiasi) sia identicamente nulla.
Sul secondo quesito bada bene che vale la conservazione dell'energia meccanica, ossia la somma dell'energia cinetica e di quella potenziale è costante. Notato ciò, ragiona su quello che accade ai due tipi di energia nei "punti notevoli" citati nelle opzioni di risposta.
Infine, per quanto riguarda il terzo quesito, bisogna aver ben chiaro il fenomeno fisico illustrato. In particolare, è sufficiente ricordare che in tali circostanze la differenza di potenziale massima è direttamente proporzionale al campo magnetico e al numero/sezione/velocità_angolare delle spire.
1) La condizione di equilibrio ci dice che: Fr * Br = Fm é Bm (con r indichiamo la Resistente, con m invece la motrice), inoltre, abbiamo anche le due B che indicano il Braccio di una Forza (il Braccio di una Forza è la distanza che intercorre dal punto di applicazione della Forza e nel nostro caso dal Fulcro.)
Nel punto di sospensione della trave (0,5m, detto anche Momento torcente) abbiamo un momento di Forze applicate pari M=F*b=>(100N+300N)*0,5m=200 N
In assenza di una Forza equilibrante, la trave, nel momento in cui viene fissata alla corda e viene applicato un carico di 300 N si inclinerà verso il lato sinistro dell figura, come intuibile.
Nell'estremo sinistro (della figura) la Forza applicata, rispetto al Momento torcente è di: F=M/b=200N/0,5m=400N
La Forza applicata nell'estremo opposto, distante 2,5 metri dal M momento torcente è pari a: F=M/b=200N/2,5m=80 N
Per equilibrare il sistema (rispetto al Momento torcente di 200 N) con un carico di F2= 80 N possiamo agire lungo un braccio di ben 2,5 m
Momento Risultante=F1+F2*b=>200N=(100 N+ 80 N) * b
b=M /F=200N/180N=1,11m (distanza dal Momento Torcente)
A dimostrazione: Il Momento della coppia di forze (200 N dal braccio di 0,5 m del lato sinistro) viene equilibrato da un carico di 180 N * 1,11m=199,8=200N.
2) Il sistema armonico della molla è configurato lungo un'asse y verticale, pertanto soggetto anche alla Forza Gravitazionale.
L'esercizio, forse, trae in inganno in quanto l'Energia Meccanica di una molla (Em= Ep + Ec) assume equivalenze matematiche sia lungo una oscillazione orizzontale, che verticale (nella quale entrerebbe in gioco la EPG Energia Potenziale Gravitazionale U=mgh).
Tuttavia l'energia potenziale della Molla è L'energia Elastica Potanziale (Ep=1/2 k*x^2,la molla la accumula nella fase di contrazione/elongazione massima rispetto al punto di riposo X0). Ec=1/2 mv^2
Ep=Ec, le due forze si equivalgono.
Nella fase di compressione (una Forza F ha compresso la molla) l''energia Cinetica è stata convertita in Ep che è massima nella fase massima di compressione.
Nell'istante del rilascio (elongazione) l'Ec è nulla (il moto è in avvio) mentre l'Ep è massima.
Nella fase intermedia, l'Ep è nulla, mentre Ec è massima.
Superato il punto di riposo (X0) la costante elastica K della molla e la sua rigidità strutturale si oppongono ad un ulteriore elongazione (allungamento) determinando un calo dell'Ec e una ricrescita dell'Ep elastica, dove avremo il massimo allungamento pari a: Delta x = rad(m*v^2/k)
Estendendosi, l'energia cinetica viene riconvertita (e conservata) in Ep (ovviamente parliamo di un sistema ideale senza attriti).
L'estensione massima Delta x = rad(m*v^2/k) comporta che la k costante elastica si opponga ad ulteriori estensioni strutturali, obbligando la molla a ricomprimersi.
Anche nella fase di compressione abbiamo un valore intermedio massimo di Ec, che decresce nel ritorno al ciclo precedente di elongazione, dopo la compressione massima).
Pertanto l'EP è massima nel punto inferiore dell'oscillazione v=x*radq(k/m)
Ampiezza = RadQuad(2E/k), mentre l'energia cinetica Ec è massima nella fase intermedia di tale ampiezza.
Un ultimo accenno per l'EGP (U=mgh)
Se nella molla è applicata una massa, l'EGP è massima nella fase di massima estensione, intermedia nella fase media e nulla nella fase di compressione (teoricamente nulla, in quanto anche compressa la molla ha una sua estensione minima).
Il discorso dell'EGP è però differente ed essa coincide col valore di Ep solo nella massima fase di estensione verticale.
3
La Forza Elettro Motrice e la Differenza di Potenziale sono grandezze proporzionali al numero di spire di un solenoide, alla sezione del cavo di rame ed alla velocità di rotazione.
La differenza di potenziale
indotta in un circuito chiuso è
direttamente proporzionale
alla variazione di flusso
magnetico e inversamente
proporzionale all’intervallo di
tempo in cui avviene la
variazione ( legge di Faraday Neumass )
∆Vi=∆Φi( B ) /∆t
∆Φi( B )=variazione flusso magnetico; ∆t=arco temporale
L'nduttanza di una bobina
Quando una bobina composta da N
spire viene percorsa da una
corrente elettrica lungo l’asse
della bobina si crea un campo
magnetico dato da:
B = (2π*k*N*I) / l
Il flusso attraverso
le N spire di area
A si calcola:
Φ(B) = N*A*B
Il rapporto tra flusso e corrente è
costante:
Φ(B) / I = cost.
Questo rapporto si chiama
induttanza o coefficiente L di
autoinduzione della bobina
L =Φ(B) / I
Unità di misura: Henry ( H ) – 1H = 1W/1A
Nel punto di sospensione della trave (0,5m, detto anche Momento torcente) abbiamo un momento di Forze applicate pari M=F*b=>(100N+300N)*0,5m=200 N
In assenza di una Forza equilibrante, la trave, nel momento in cui viene fissata alla corda e viene applicato un carico di 300 N si inclinerà verso il lato sinistro dell figura, come intuibile.
Nell'estremo sinistro (della figura) la Forza applicata, rispetto al Momento torcente è di: F=M/b=200N/0,5m=400N
La Forza applicata nell'estremo opposto, distante 2,5 metri dal M momento torcente è pari a: F=M/b=200N/2,5m=80 N
Per equilibrare il sistema (rispetto al Momento torcente di 200 N) con un carico di F2= 80 N possiamo agire lungo un braccio di ben 2,5 m
Momento Risultante=F1+F2*b=>200N=(100 N+ 80 N) * b
b=M /F=200N/180N=1,11m (distanza dal Momento Torcente)
A dimostrazione: Il Momento della coppia di forze (200 N dal braccio di 0,5 m del lato sinistro) viene equilibrato da un carico di 180 N * 1,11m=199,8=200N.
2) Il sistema armonico della molla è configurato lungo un'asse y verticale, pertanto soggetto anche alla Forza Gravitazionale.
L'esercizio, forse, trae in inganno in quanto l'Energia Meccanica di una molla (Em= Ep + Ec) assume equivalenze matematiche sia lungo una oscillazione orizzontale, che verticale (nella quale entrerebbe in gioco la EPG Energia Potenziale Gravitazionale U=mgh).
Tuttavia l'energia potenziale della Molla è L'energia Elastica Potanziale (Ep=1/2 k*x^2,la molla la accumula nella fase di contrazione/elongazione massima rispetto al punto di riposo X0). Ec=1/2 mv^2
Ep=Ec, le due forze si equivalgono.
Nella fase di compressione (una Forza F ha compresso la molla) l''energia Cinetica è stata convertita in Ep che è massima nella fase massima di compressione.
Nell'istante del rilascio (elongazione) l'Ec è nulla (il moto è in avvio) mentre l'Ep è massima.
Nella fase intermedia, l'Ep è nulla, mentre Ec è massima.
Superato il punto di riposo (X0) la costante elastica K della molla e la sua rigidità strutturale si oppongono ad un ulteriore elongazione (allungamento) determinando un calo dell'Ec e una ricrescita dell'Ep elastica, dove avremo il massimo allungamento pari a: Delta x = rad(m*v^2/k)
Estendendosi, l'energia cinetica viene riconvertita (e conservata) in Ep (ovviamente parliamo di un sistema ideale senza attriti).
L'estensione massima Delta x = rad(m*v^2/k) comporta che la k costante elastica si opponga ad ulteriori estensioni strutturali, obbligando la molla a ricomprimersi.
Anche nella fase di compressione abbiamo un valore intermedio massimo di Ec, che decresce nel ritorno al ciclo precedente di elongazione, dopo la compressione massima).
Pertanto l'EP è massima nel punto inferiore dell'oscillazione v=x*radq(k/m)
Ampiezza = RadQuad(2E/k), mentre l'energia cinetica Ec è massima nella fase intermedia di tale ampiezza.
Un ultimo accenno per l'EGP (U=mgh)
Se nella molla è applicata una massa, l'EGP è massima nella fase di massima estensione, intermedia nella fase media e nulla nella fase di compressione (teoricamente nulla, in quanto anche compressa la molla ha una sua estensione minima).
Il discorso dell'EGP è però differente ed essa coincide col valore di Ep solo nella massima fase di estensione verticale.
3
La Forza Elettro Motrice e la Differenza di Potenziale sono grandezze proporzionali al numero di spire di un solenoide, alla sezione del cavo di rame ed alla velocità di rotazione.
La differenza di potenziale
indotta in un circuito chiuso è
direttamente proporzionale
alla variazione di flusso
magnetico e inversamente
proporzionale all’intervallo di
tempo in cui avviene la
variazione ( legge di Faraday Neumass )
∆Vi=∆Φi( B ) /∆t
∆Φi( B )=variazione flusso magnetico; ∆t=arco temporale
L'nduttanza di una bobina
Quando una bobina composta da N
spire viene percorsa da una
corrente elettrica lungo l’asse
della bobina si crea un campo
magnetico dato da:
B = (2π*k*N*I) / l
Il flusso attraverso
le N spire di area
A si calcola:
Φ(B) = N*A*B
Il rapporto tra flusso e corrente è
costante:
Φ(B) / I = cost.
Questo rapporto si chiama
induttanza o coefficiente L di
autoinduzione della bobina
L =Φ(B) / I
Unità di misura: Henry ( H ) – 1H = 1W/1A
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