Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, relatività, ...
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Fedecart
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Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da Fedecart » 06 giu 2008, 18:44

In questi 10 problemini facili che seguono non bisogna affatto eseguire calcoli, ma più che altro dare una sapiegazione a parole del perchè una cosa succede ed un altra no. Sono davvero facili, quindi se appena li leggete vi viene la risposta, non postatela, ma lasciatela ai meno esperti! Se invece dovete fermarvi anche un pochino a pensare, sentitevi liberi di rispondere!
PS li ho inventati io quindi se ci sono imprecisioni fatemi sapere!

1) Come fa un aereoplano a volare nonostante il suo peso?

2) Siete in un isola deserta, superstiti di un naufragio, e con voi ci sono altri 3 ragazzi. Ognuno di loro ha problemi alla vista, e porta occhiali che miracolosamente non si sono rotti durante il naufragio. Uno di loro è miope, l'altro presbite e il terzo astigmatico. Decidete di acendere un fuoco usando le lenti degli occhiali. Come fate? Quali e quante lenti usate? Come le posizionate?

3) Siete in un automobile, non state guidando voi, siete seduti nel sedile posteriore, vicino al finestrino di sinistra. La macchina fa una curva a U a grande velocità a destra e voi vi sentite "schiacciati" contro il finestrino. Come mai? Come mai il vostro corpo subisce un accelerazione? Qual'è la forza agente? E sopratutto perchè vi muovete verso l'esterno della curva anzichè l'interno, dal momento che ci dovrebbe essere un'accelerazione centripeta in ogni moto curvilineo?

4) Come mai la velocità del suono nell'acqua è più veloce di quella del suono nell' aria ma la velocità della luce nell'acqua è più lenta di quella della luce nell'aria? Sono entrambe onde, come si spiega ciò?

5) Una lametta d'acciaio, di densità molto superiore a quella dell'acqua, galleggia sulla superficie senza che nessuna delle sue parti sia immersa. Com'è possibile ciò? La lametta viola il principio di Archimede? Dire 2 modi in cui si può far affondare la lametta.

6) Un ingegnere proclama di aver costruito un motore la cui efficienza è del 95%. Qual'è la vostra risposta? E' un fatto comune avere un motore del genere, o l'ingegnere ha appena fatto una scoperta da Nobel, oppure ancora è un bugiardo e non ha inventato un bel niente?

7) Alcuni oggetti di identica massa sono situati a riposo nella parte alta di un piano inclinato senza frizione. Questi oggetti sono: una sfera vuota all'interno, una sfera piena, un cilindro vuoto, uno pieno. Gli oggetti vengono fatti rotolare. Supponendo che il piano sia abbastanza largo da impendire che si tocchino tra di loro, dire se arrivano giù tutti allo stesso tempo, o se c'è un'ordine di arrivo.
BONUS stabilire l'ordine se ce n'è uno, o spiegare perchè non ce n'è se arrivano tutti assieme.


8) La forza gravitazionale è definita come forza attrattiva tra due punti di materia. I pianeti si considerano sferici e quindi come punti di massa. Come mai allora la luna orbita attorno alla terra invece di cadere e schiantarsi sulla terra stessa?

9) Un condensatore è collegato in serie ad un resistore. Dire che tipo di grafico è il grafico corrente vs tempo. Dire almeno un'applicazione pratica di questo tipo di circuito.
Ora un induttore è collegato in serie ad un resistore. Che tipo di grafico è stavolta il grafico corrente vs tempo? Dire almeno un'applicazione pratica di questo tipo di circuito.

10) Avendo un'astronave capace di viaggiare a 99.9% della velocità della luce, può un uomo, di vita media 80 anni, raggiungere una pianeta che orbita attorno ad una stella distante 350 anni luce dalla terra? Se si, come? Se no, perchè? Si suppone il viaggio sia a velocità costante, non contate accelerazione iniziale e decelerazione finale. Supponete anche che l'uomo venga posizionato ed età 0 sull'astronave e che muoia ad età 80. Non può morire prima (ha tuto il cibo e acqua e svaghi che gli servono per divertirsi durante il viaggio)



Spero che vi divertiate per quanto possibile a fare questi esercizietti, ma spero lo stesso che alcuni vi facciano pensare almeno un po! Provvederò a colorare in grassetto i problemi man mano che arrivano risposte corrette!
Fede
Ultima modifica di Fedecart il 06 giu 2008, 23:41, modificato 8 volte in totale.

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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da AndBand89 » 06 giu 2008, 19:11

Fedecart ha scritto:inprecisioni

Questa è l'unica imprecisione che ho trovato :wink:
Premetto che in fisica, oggi come oggi, sono scarsissimo...per la 5)...forze elettromagnetiche repulsive, giusto?

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Fedecart
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Messaggio da Fedecart » 06 giu 2008, 20:15

Aaaah che vergogna! Non so nemmeno scrivere in italiano!! Ho corretto ora...
Ultima modifica di Fedecart il 06 giu 2008, 20:19, modificato 1 volta in totale.

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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da Alex90 » 06 giu 2008, 20:17

Fedecart ha scritto:6) Un ingegnere proclama di aver costruito un motore la cui efficienza è del 95%. Qual'è la vostra risposta? E' un fatto comune avere un motore del genere, o l'ingegnere ha appena fatto una scoperta da Nobel, oppure ancora è un bugiardo e non ha inventato un bel niente?
Direi che per via teorica è possibile stando alla legge di Carnot secondo la quale $ \eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}=1-\frac{T_2}{T_1} $ ma visto che in pratica il rendimento non supera il 40% in genere allora o l'ingegnere è davvero da Nobel oppure ci sta dicendo un gran cavolata

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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da Fedecart » 06 giu 2008, 20:29

Alex90 ha scritto:
Fedecart ha scritto:6) Un ingegnere proclama di aver costruito un motore la cui efficienza è del 95%. Qual'è la vostra risposta? E' un fatto comune avere un motore del genere, o l'ingegnere ha appena fatto una scoperta da Nobel, oppure ancora è un bugiardo e non ha inventato un bel niente?
Direi che per via teorica è possibile stando alla legge di Carnot secondo la quale $ \eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}=1-\frac{T_2}{T_1} $ ma visto che in pratica il rendimento non supera il 40% in genere allora o l'ingegnere è davvero da Nobel oppure ci sta dicendo un gran cavolata
Esatto, è una cavolata. Risposta corretta! =) Anche in teoria per avere un 95% dovresti avere un $ T_1 $ di 273K e un $ T_2 $ di 5460K per esempio, difficilmente realizzabile perchè alla temperatura $ T_2 $ ogni metallo si fonde, (credo ogni metallo, non sono certissimo) quindi vorrei proprio vedere di che materiale immaginario lo costruisce il motore!
Comunque hai detto bene. Ora la metto in grassetto!

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Messaggio da pic88 » 06 giu 2008, 21:47

A parte che T1 deve essere quella calda, dalla formula di sopra, basta mandare T2 a 0 per avere un rendimento del 100%. Perché mai 273 K ? :P

Cmq, undicesimo problema: un uomo esce di casa lasciando il frigorifero aperto. La cucina è termicamente isolata dall'ambiente esterno. Quando rientra la temperatura in cucina è aumentata o diminuita?

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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da julio14 » 06 giu 2008, 22:01

Fedecart ha scritto:quella del suono nel vuoto
E' un tranello o intendevi aria?
"L'unica soluzione è (0;0;0)" "E chi te lo dice?" "Nessuno, ma chi se ne fotte"
[quote="Tibor Gallai"]Alla fine, anche le donne sono macchine di Turing, solo un po' meno deterministiche di noi.[/quote]
Non sono un uomo Joule!!!

Agostino
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Messaggio da Agostino » 06 giu 2008, 22:04

...forse se il motore del frigo si risalda troppo la temperatura della casa aumenta...in caso contrario dovrebbe diminuire...però boo

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Messaggio da salva90 » 06 giu 2008, 22:04

LA 5 deriva dal fenomeno della tensione superficiale :wink:
[url=http://www.myspace.com/italiadimetallo][img]http://img388.imageshack.us/img388/4813/italiadimetallogn7.jpg[/img][/url]

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Messaggio da julio14 » 06 giu 2008, 22:07

Per quella del frigo... il calore estratto dal frigo, viene risputato fuori, e quindi la due cose si equivalgono, ma nel frattempo il frigo ha circuiti, spende energia e riscalda

P.S. ovviamente se inizialmente la l'interno del frigo è a temperatura ambiente... altrimenti son conti.
Ultima modifica di julio14 il 06 giu 2008, 22:09, modificato 1 volta in totale.
"L'unica soluzione è (0;0;0)" "E chi te lo dice?" "Nessuno, ma chi se ne fotte"
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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da Agostino » 06 giu 2008, 22:07

Fedecart ha scritto:
8) La forza gravitazionale è definita come forza attrattiva tra due punti di materia. I pianeti si considerano sferici e quindi come punti di massa. Come mai allora la luna orbita attorno alla terra invece di cadere e schiantarsi sulla terra stessa?
Me l'ero chiesto anch'io, forse perchè questi corpi hanno una velocità...

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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da Fedecart » 06 giu 2008, 22:18

julio14 ha scritto:
Fedecart ha scritto:quella del suono nel vuoto
E' un tranello o intendevi aria?
Scusami intendevo aria, ora correggo. Non ci sono tranelli. Comunque son d'accordo sul tuo ragionamento del frigo.

Per Salva, esatto, risposta giusta!

Per Pic88, ho fatto un po di confusione col $ T_1 $ e il $ T_2 $ ma in ogni caso non puoi mettere nessuno di questi due valori uguali a 0 perchè sono espressi in Kalvin e lo 0 sarebbe lo 0 assoluto, che non si può raggiungere.

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Messaggio da manliobarone » 06 giu 2008, 22:23

Il sesto è impreciso, perchè se il motore è uno a combustione interna, allora è una cavolata, ma se si tratta di un motore elettrico, od a celle a combustibile, allora il parametro è plausibile. :wink:
[url=http://userbarmaker.com/:2ss5vsuf][img:2ss5vsuf]http://img339.imageshack.us/img339/9963/101193326054vv3.png[/img:2ss5vsuf][/url:2ss5vsuf]
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Re: Parole parole parole: 10 problemi facili di teoria (own)

Messaggio da Alex90 » 06 giu 2008, 22:25

Fedecart ha scritto:10) Avendo un'astronave capace di viaggiare a 99.9% della velocità della luce, può un uomo, di vita media 80 anni, raggiungere una pianeta che orbita attorno ad una stella distante 350 anni luce dalla terra? Se si, come? Se no, perchè? Si suppone il viaggio sia a velocità costante, non contate accelerazione iniziale e decelerazione finale. Supponete anche che l'uomo venga posizionato ed età 0 sull'astronave e che muoia ad età 80. Non può morire prima (ha tuto il cibo e acqua e svaghi che gli servono per divertirsi durante il viaggio)
è lo stesso principio per cui un muone riesce ad arrivare sulla terra pur avendo un vita media di $ 2,2\mu s $.
Per le trasormazioni di Lorentz $ t' =\gamma t $ dove $ \gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} $ quindi se non ho sbagliato i conti la vita dell'uomo dovrebbe "allungarsi" tanto da permettergli di raggiungere la stella

Pape
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Messaggio da Pape » 06 giu 2008, 22:30

La risposta alla prima domanda è semplicemente la portanza, forza che si genera per il flusso d'aria al di sotto delle ali. Per la forma delle ali nella parte superiore l'aria scorre più velocemente e quindi dimuisce la pressione in questa zona. Di conseguenza nella parte inferiore la pressione è maggiore venendo quindi a creare una forza dl basso verso l'alto, detta appunto portanza, che permette all'aereo di sollevarsi

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