In questa pagina si riportano 10 quiz svolti di Fisica (risolti quando possibile con metodi veloci) presenti, negli ultimi anni, nei test di ammissione ufficiali alla Facoltà di Medicina e Chirurgia.

 

Quiz n. 1 (anno accademico 2018/2019)

Traccia: Una mole di gas perfetto, inizialmente nello stato P, V, T (con T misurata in gradi Kelvin), viene portata nello stato 1/2P, 2V. Qual è la nuova temperatura del gas? [risposte: a) 4T; b) 1/2 T; c) T; d) 1/4 T; e) 2T]

Risoluzione: l'equazione di stato dei gas perfetti (dove n = numero di moli del gas e R = costante universale dei gas) nello stato iniziale vale:

P•V = n•R•T

P•V = 1•R•T

R = (P•V)/T


Nello stato finale a cui viene portato il gas (Tx = nuova temperatura del gas), si ha invece:

[(1/2)•P]•(2•V) = 1•R•Tx

R = (P•V)/Tx


Poichè "R" è una costante, si possono eguagliare i secondi membri delle 2 relazioni appena ricavate:

(P•V)/T = (P•V)/Tx


Affinchè si verifichi tale uguaglianza, deve valere necessariamente la relazione:

Tx = T


La risposta corretta è, quindi, la c).


Quiz
n. 2 (anno accademico 2018/2019)

Traccia: Un oggetto si muove con energia cinetica E su un piano orizzontale poi sale su un piano inclinato liscio. Quando sul piano inclinato la velocità dell’oggetto è metà di quella che possedeva sul piano orizzontale, qual è l’energia potenziale dell’oggetto? [risposte: a) 1/2 E; b) 3/4 E; c) 1/8 E; d) 1/4T E; e) E]

Risoluzione: il piano inclinato è liscio; poichè l'attrito viene trascurato, il sistema è conservativo e vale il principio di conservazione dell'energia meccanica:

Ec + Ep = costante
dove Ec = energia cinetica ed Ep = energia potenziale


Nello stato iniziale l'oggetto, muovendosi su un piano orizzontale, ha energia potenziale nulla; si ha quindi:

Ec1 + Ep1 = E + 0 = E


Sul piano inclinato la velocità dell'oggetto è metà di quella iniziale; si ha pertanto:

v2 = (1/2)v1


Si ricava ora la relazione che esprime l'energia cinetica dell'oggetto sul piano inclinato in funzione dell'energia cinetica iniziale:

Ec1 = (1/2)•m•(v1)2

Ec2 = (1/2)•m•(v2)2 = (1/2)•m•[(1/2)•v1]2 = (1/8)•m•(v1)2



Ec2 = (1/4)•Ec1 = (1/4)•E


Per il principio di conservazione dell'energia meccanica, nello stato finale (sul piano inclinato) si ha:

Ec2 + Ep2 = E

(1/4)•E + Ep2 = E

Ep2 = E - (1/4)•E

Ep2 = (3/4)•E


La risposta corretta è, quindi, la b).

 

Quiz n. 3 (anno accademico 2017/2018)

Traccia: Una scalatrice di massa 50 kg si arrampica fino alla cima di una palestra di roccia verticale, compiendo un lavoro pari a 6.000 J. Quant'è alta approssimativamente la parete scalata? [risposte: a) 10 m; b) 20 m; c) 12 m; d) 60 m; e) 120 m]

Risoluzione: il lavoro compiuto dalla scalatrice è uguale all'energia potenziale gravitazionale (m•g•h) data dal prodotto della forza peso per l'altezza della parete scalata [N.B.: si considera per l'accelerazione di gravità il valore approssimato g = 10 m/(s^2)]:

L = m•g•h

6000 J = 50 kg • 10 m/(s^2) • h

h = [6000 / (50•10)] m

h = (6000 / 500) m

h = 12 m


La risposta corretta è, quindi, la c).


Quiz n. 4 (anno accademico 2017/2018)

Traccia: Tre condensatori sono collegati in serie all'interno di un circuito elettrico. Se le capacità dei tre condensatori sono rispettivamente 6 C, 4 C e 12 C, quale capacità avrà il condensatore equivalente? [risposte: a) 22 C; b) (1/22) C; c) 0,5 C; d) 4 C; e) 2 C]

Risoluzione: il reciproco della capacità equivalente di più condensatori collegati in serie è uguale alla somma dei reciproci delle capacità dei singoli condensatori; si ha quindi:

1/Ceq = (1/C1) + (1/C2) + (1/C3)

1/Ceq = (1/6) + (1/4) + (1/12)

1/Ceq = (2+3+1)/12

1/Ceq = 1/2

Ceq = 2


La risposta corretta è, quindi, la e).


Quiz n. 5 (anno accademico 2016/2017)


Traccia: Le potenze utilizzate dai seguenti elettrodomestici sono:
 P(ferro da stiro) = 1 kW
 P(televisore) = 150 W
 P(lavatrice) = 2,5 kW
 P(forno elettrico) = 1.500 W
 Se vengono collegati alla rete domestica (220 V), quale degli elettrodomestici è attraversato da una corrente di intensità maggiore
[risposte: a) il ferro da stiro; b) il televisore; c) sono attraversati tutti dalla stessa corrente; d) la lavatrice; e) il forno elettrico]

Risoluzione: la potenza (P) in un circuito elettrico si calcola come prodotto della tensione (V) per l'intensità di corrente (I); si ha infatti:

P = V•I


Dalla relazione sopra indicata si deduce che le grandezze fisiche potenza e intensità di corrente (a parità di tensione) sono direttamente proporzionali.
L'elettrodomestico attraversato dalla corrente maggiore è quindi la lavatrice, infatti essa assorbe la potenza maggiore: 2,5 kW = 2.500 W.
La risposta corretta è, quindi, la d).


Quiz n. 6 (anno accademico 2016/2017)

Traccia: Un alpinista di massa 70 kg deve affrontare un tratto misto in montagna. La prima parte del percorso, di avvicinamento alla parete, consiste in un sentiero lungo 1,2 km che supera un dislivello di 600 m. Giunto alla fine del sentiero, l’alpinista scala la parete verticale alta 200 m. Qual è approssimativamente il lavoro totale compiuto dall’alpinista contro la forza di gravità?[risposte: a) 9,8 • (10)^5 J; b) 5,6 • (10)^5 J; c) 3,5 • (10)^5 J; d) 4,54 • (10)^5 J; e) 2 • (10)^6 J]


Risoluzione: il lavoro (L1) compiuto dall'alpinista nel primo tratto del percorso è uguale all'energia potenziale gravitazionale (m•g•h1) data dal prodotto della forza peso per l'altezza (dislivello di 600 metri); tale lavoro è indipendente dalla lunghezza del sentiero percorso (1,2 km).
In maniera simile il lavoro (L2) nel secondo tratto del percorso è uguale al prodotto (m•g•h2) della forza peso per l'altezza della parete verticale di 200 metri.
Il lavoro totale è uguale quindi alla seguente somma [N.B.: si considera per l'accelerazione di gravità il valore approssimato g = 10 m/(s^2)]:

L = L1 + L2

L = m•g•h1 + m•g•h2

L = m•g•(h1+h2)

L = (70 kg)•[10 m/(s^2)]•(600 m + 200 m)

L = 5,6 • (10)^5 J


La risposta corretta è, quindi, la b).


Quiz n. 7 (anno accademico 2015/2016)


Traccia: Due particelle cariche e isolate sono poste, nel vuoto, a una certa distanza. La forza elettrostatica tra le due particelle è di 4,0 N. Quale sarebbe il valore della forza elettrostatica se la distanza tra le particelle fosse dimezzata? [risposte: a) 8,0 N; b) 16,0 N; c) 4,0 N; d) 2,0 N; e) 1,0 N]

Risoluzione: la forza elettrostatica tra due particelle cariche è inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra le due particelle stesse.
Da ciò si deduce che, dimezzando la distanza tra le particelle cariche, la forza elettrostatica tra esse aumenta la sua intensità di 4 volte (2^2) rispetto al valore della forza elettrostatica iniziale; si ha quindi:

4•4,0 = 16,0 N


La risposta corretta è, quindi, la b).


Quiz n. 8 (anno accademico 2015/2016)

Traccia: Un tram sta viaggiando lungo dei binari dritti e orizzontali ad una velocità di 12,0 m/s quando vengono attivati i freni. A causa di questo, il tram decelera con un tasso costante di 1,50 m/(s^2) fino a fermarsi. Qual è la distanza percorsa dal tram nel tempo totale in cui ha decelerato? [risposte: a) 18,0 m; b) 96,0 m; c) 108,0 m; d) 48,0 m; e) 216,0 m]

Risoluzione: nel moto rettilineo uniformemente ritardato, la relazione che esprime la distanza percorsa (spazio di frenata) dal tram nel tempo totale in cui ha decelerato è la seguente:

s = (v^2) / (2a)

s = (12^2) / (2•1,5)

s = 144/3 = 48 m


La risposta corretta è, quindi, la d).


Quiz n. 9 (anno accademico 2014/2015)


Traccia: Una forza costante di 7,00 N viene applicata lungo una linea retta ad un corpo, per spostarlo di 13 m, parallelamente alla direzione della forza, in 5 secondi. Qual è la potenza sviluppata dalla forza per spostare il corpo? [risposte: a) 1,82 W; b) 9,10 W; c) 91,0 W; d) 455 W; e) 18,2 W]

Risoluzione: la potenza sviluppata dalla forza per spostare il corpo esprime la misura della velocità con cui un lavoro viene eseguito in un determinato intervallo di tempo.
La potenza può quindi essere calcolata mediante la relazione:

P = L/t


dove "L" è il lavoro compiuto (L = F•s, dove "F" = forza e "s" = spostamento) e "t" è il tempo impiegato per compiere il lavoro.
Utilizzando le formule sopra indicate si ottiene: 

P = L/t

P = (F•s)/t

P = (7•13)/5

P = 18,2 W


La risposta corretta è, quindi, la e).


Quiz n. 10 (anno accademico 2014/2015)


Traccia: Una particella si muove lungo una linea retta ad una velocità di 5,0 m/s. Essa viene accelerata di 3,0 m/(s^2) nella direzione e nel verso del suo moto. Quale sarà la sua velocità 4,0 secondi dopo l’inizio di questa accelerazione? [risposte: a) 17 m/s; b) 12 m/s; c) 11 m/s; d) 8 m/s; e) 19 m/s]

Risoluzione: la velocità nel moto uniformemente accelerato si determina mediante la formula:

v = v0 + at


 dove "v0" è la velocità iniziale, "a" è l'accelerazione e "t" è il tempo trascorso dall'istante iniziale.
Applicando tale formula al caso in esame si ha:

v = 5 + 3•4 = 17 m/s


La risposta corretta è, quindi, la a). 

 

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