Appunti, riassunti, compiti, esami ed esercizi di Fisica di Università

Onde stazionarie su una corda e la velocità del suono

Obiettivo

Scopo: Trovare una relazione tra la frequenza delle vibrazioni, la tensione e la propagazione delle onde in una corda vibrante e misurare la velocità del suono.

Parte 1 - Onde sulla corda

Procedure

• Alle estremità della corda appesa si aggiungono pesi differenti al fine di variare la tensione: usare 150 g, 200 g e 250 g.
• Quando si ottiene un'onda stazionaria, registrare i seguenti dati in una tabella: massa, tensione sulla corda, frequenza, lunghezza d'onda, velocità e radice quadrata della tensione.
• Formule utili: λ = 2L / n, f = 1 / T, v = λ · f, v = sqrt(T / μ).
• Creare un grafico dei valori v in funzione della radice quadrata della tensione.
• Applicare un fit lineare: cosa rappresenta

Pressione Atmosferica

La pressione atmosferica è la forza esercitata dall'aria per unità di superficie su tutti i corpi immersi in essa. È la somma della pressione dell'aria secca e della tensione di vapore, e varia da un punto all'altro nello spazio e nel tempo.

Variazione di Pressione

La pressione atmosferica varia con la temperatura, l'altitudine e l'umidità:

• Temperatura: Se la temperatura (T) aumenta, l'aria si espande e la pressione tra le molecole d'aria diminuisce. Se T diminuisce, si verifica una contrazione dell'aria e un conseguente aumento della pressione.
• Altitudine: Gli strati più bassi dell'atmosfera sono più densi e sostengono il peso degli strati superiori. Di conseguenza, la pressione è maggiore al livello del suolo e diminuisce

Che cos'è la Cavitazione?

La cavitazione, o vuoto di aspirazione, è un effetto idrodinamico che si verifica quando l'acqua o un altro fluido passa ad alta velocità in corrispondenza di un angolo vivo o una restrizione, producendo una decompressione del fluido. Questo fenomeno è dovuto alla conservazione della costante di Bernoulli (il Principio di Bernoulli).

Può accadere che il liquido raggiunga la sua tensione di vapore, facendo sì che le molecole che lo compongono cambino immediatamente stato, trasformandosi in vapore e formando bolle o, più correttamente, cavità. Le bolle formatesi viaggiano in aree di maggiore pressione e implodono (il vapore ritorna improvvisamente allo stato liquido, "appiattendo" bruscamente le bolle), producendo...

Forze di Attrito Viscoso e Condizioni al Contorno

Le forze di attrito viscoso hanno l'effetto di far aderire gli strati di fluido immediatamente a contatto con una superficie solida, quindi non c'è moto relativo. Inoltre, non ci può essere movimento relativo tra il fluido e la parete in una direzione normale.

Condizioni al Contorno per Pareti Solide

In questo modo, per una condizione al contorno di parete solida (muro):

• (Velocità relativa parete-fluido).

Se il fluido è ideale e non ci sono forze d'attrito, la condizione è:

Forza sulla Parete Solida e Pressione

Possiamo scrivere la forza che agisce su una parete solida che delimita il fluido . Quindi, la forza per unità di superficie sarà , che è la forza normale alla superficie (liquido...

Classificazione del Flusso Viscoso

• Flusso Laminare

  Caratterizzato dall'assenza di mescolanza di particelle, ma con un significativo taglio viscoso. Se viene iniettato un colorante, il flusso non si mescola con il fluido adiacente, se non per l'attività molecolare. Le particelle conservano la loro identità per un periodo di tempo relativamente lungo.

• Flusso Turbolento

  La portata varia in modo irregolare, mostrando variazioni casuali. Un colorante iniettato si mescola immediatamente a causa del moto casuale delle particelle.

Tipi di Pressione nei Fluidi

Pressione Statica

La pressione statica è generalmente espressa come pressione manometrica.

Pressione Dinamica

Quando i fluidi si muovono in un condotto, l'inerzia del movimento provoca un ulteriore...

Diagrammi Tensione-Deformazione per Materiali Duttili

Durante la prova di trazione, la sezione retta è sollecitata da un’unica componente di tensione principale: la tensione perpendicolare. Le altre due tensioni principali sono nulle; il materiale è quindi in condizione di tensione monoassiale.

Il Diagramma Forza-Allungamento (o Tensione-Deformazione, se si divide la forza per la sezione iniziale del tratto calibrato) è lo strumento fondamentale di rappresentazione.

Materiali Duttili con Snervamento Evidente (Es. Acciai a Basso Contenuto di Carbonio)

Il comportamento di questi materiali è caratterizzato da fasi distinte:

1. Fase Elastica

   A carico basso, il comportamento del materiale è elastico. La pendenza del corrispondente tratto lineare del

Cinemática

Estudio del movimiento que se mueve en el tiempo (T) y modifica su posición respecto a los puntos de referencia.

Estática

Estudio del equilibrio de los cuerpos.

Movimiento

V_m=ΔS /ΔT    S=VT    T=S/V     con partida diversa de S=S₀+VT

Movimiento Rectilíneo Uniforme

Movimiento de un punto material que se desplaza sobre una recta con velocidad (V) constante. Gráfico: recta con V constante y positiva.

Movimiento Uniformemente Acelerado

Movimiento de un punto material que se desplaza sobre una recta con aceleración (A) constante. Gráfico: parábola.

A_m= relación entre la diferencia de T / diferencia de V

Partida desde 0:

V=AT        S=1/2AT₂        T=√ 2S/A

Partida diversa de 0:

V=V₀+AT        S=S₀+V₀T+...

Interazione e Tipologie

Interazione: È un'azione che viene esercitata su base di reciprocità tra due o più soggetti, oggetti, attori, forze e funzioni.

Tipi di interazione

• L'interazione gravitazionale: È la forza di attrazione reciproca che si verifica tra due oggetti nell'universo, poiché è una proprietà comune di tutta la massa nota.
• L'interazione elettromagnetica: È la forza di attrazione o repulsione reciproca tra due oggetti a causa di una proprietà chiamata carica elettrica. Questa proprietà è determinata dall'eccesso di cariche negative possedute da un corpo.
• Interazione elettrostatica: Studia i fenomeni elettrici causati dalla distribuzione di carica statica, ovvero il campo elettrostatico di un corpo carico.
• Interazioni nucleari:

Fattori che Determinano il Vento

Il vento è un fenomeno atmosferico complesso influenzato da diverse variabili fisiche. I principali fattori che ne determinano il comportamento sono:

• Forza di pressione: il vento si origina a causa del cosiddetto gradiente barico. La velocità del vento è direttamente proporzionale alla differenza di pressione tra i punti tra i quali esso soffia.
• La Forza di Coriolis (forza deviante): è il risultato della rotazione della Terra. Una massa d'aria che proviene dal nord con una certa velocità tende a conservare, per inerzia, la sua direzione e velocità lungo il meridiano. Tuttavia, un osservatore situato nell'emisfero settentrionale, muovendosi insieme alla Terra nella sua rotazione, noterà che questa massa si