Quesiti - Testo

Ecco il testo dei 6 quesiti della simulazione della seconda prova di fisica del 25 gennaio 2016 per il Liceo Scientifico. Scegli i 3 quesiti più adatti per te e scopri come risolverli!

Qual è la strategia migliore per scegliere i 3 quesiti da svolgere alla seconda prova? Una vera strategia purtroppo non esiste, però puoi seguire questi consigli:

  • Leggi bene tutti i 6 quesiti;
  • Accanto ad ognuno scrivi l'argomento di fisica che ti sembra utile per risolverlo;
  • Quanti di questi argomenti hai svolto e ricordi?
    • Se ci sono almeno 5 quesiti in cui sai proporre una buona strategia risolutiva, beh sei fortunato! Scegli quelli e inizia a svolgerli;
    • Altrimenti svolgi subito i quesiti sugli argomenti che conosci e poi concentrati sugli altri. Spesso l'argomento che hai individuato e che credi di non aver fatto a scuola è legato a qualche cosa che invece conosci: guarda le formule, analizza il testo e cerca tutti i legami possibili con gli argomenti che sai.

Scrivi sempre le tue idee e proponi strategie che ti sembrano sensate. Il tuo ragionamento, se corretto, verrà valutato positivamente, anche senza i calcoli!

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Testo del quesito 1

Una lampadina ad incandescenza, alimentata con tensione alternata pari a £$220\,\, V$£, assorbe una potenza elettrica media pari a £$1,0 \cdot 10^2 \,\, W$£ ed emette luce grazie al riscaldamento di un filamento di tungsteno. Considera che in queste condizioni sia: $$\frac{\text{Potenza media luminosa emessa}}{\text{Potenza media elettrica assorbita}}=2,0\%$$ Ipotizzando per semplicità che la lampadina sia una sorgente puntiforme che emette uniformemente in tutte le direzioni, e che la presenza dell’aria abbia un effetto trascurabile, calcola ad una distanza £$d=2,0 \,\, m$£ dalla lampadina:

  • l’intensità media della luce;
  • i valori efficaci del campo elettrico e del campo magnetico.

Ritieni che le ipotesi semplificative siano adeguate alla situazione reale? Potresti valutare qualitativamente le differenze tra il caso reale e la soluzione trovata nel caso ideale?

Testo del quesito 2

Un condensatore è costituito da due armature piane e parallele di forma quadrata separate da aria, di lato £$\ell=5,0 \,\, cm$£, distanti £$1,0 \,\, mm$£ all’istante £$t=0$£, che si stanno allontanando tra loro di un decimo di millimetro al secondo. La differenza di potenziale tra le armature è £$1,0 \cdot 10^3 \,\, V$£. Calcolare la corrente di spostamento che attraversa il condensatore nell’istante £$t=0$£, illustrando il procedimento seguito.

Testo del quesito 3

Una radiolina può ricevere trasmissioni radiofoniche sintonizzandosi su frequenze che appartengono ad una delle tre seguenti bande: £$ \text{FM} $£ (Frequency Modulation): £$88-108 \text{ MHz} $£; £$\text{MW}$£ (Medium Waves): £$540-1600 \text{ kHz} $£; e £$SW$£ (Short Waves): £$6,0-18,0 \text{ MHz} $£. Quali sono le lunghezze d’onda massime e minime delle tre bande di ricezione? In quale delle tre bande la ricezione di un’onda elettromagnetica è meno influenzata dalla presenza degli edifici?

Testo del quesito 4

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Nello spazio vuoto è presente un campo elettrico £$\vec E_x$£, la cui variazione media nel tempo, lungo una direzione individuata dalla retta orientata £$x$£, è di £$3,0 \cdot 10^6 \frac{V}{m\cdot s}$£. Determinare l’intensità del campo magnetico medio indotto, a una distanza R di £$3,0 \,\, cm$£ dalla retta £$x$£. Cosa accade all’aumentare di £$R$£?

Testo del quesito 5

Nel cristallo di sale £$ (\text{NaCl}) $£ gli ioni positivi e negativi £$\text{Na}^+$£ e £$\text{Cl}^-$£ si dispongono, alternandosi, ai vertici di celle cubiche, con una distanza tra due consecutivi ioni £$\text{Na}^+$£ (o £$\text{Cl}^-$£) pari ad £$\ell=0,567 \,\, nm$£.

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In questo cristallo l'energia di legame è dovuta in buona parte all'interazione coulombiana tra gli ioni. Considerando una cella cubica contenente quattro ioni positivi e quattro ioni negativi, calcolare l'energia coulombiana per ione del cristallo, e determinare quale percentuale essa rappresenta del valore sperimentale dell’energia di legame, pari a £$4,07 \,\, eV$£.

Testo del quesito 6

Un’onda luminosa non polarizzata incide su un polarizzatore £$P_1$£ e la radiazione da esso uscente incide su un secondo polarizzatore £$P_2$£ il cui asse di trasmissione è posto a £$90^\circ$£ rispetto a quello del primo. Ovviamente da £$P_2$£ non esce nessuna radiazione.

Dimostrare che ponendo un terzo polarizzatore £$P_3$£ tra £$P_1$£ e £$P_2$£, che forma un angolo £$\alpha$£ con £$P_1$£, ci sarà radiazione uscente da £$P_2$£.

Trovare:

  • l'angolo £$\alpha$£ per cui l’intensità della radiazione uscente è massima;
  • il valore di tale intensità rispetto a quella (£$I_0$£) dell’onda non polarizzata.
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