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mercoledì 20 febbraio 2013

Concorso a cattedra: la prova scritta di fisica

di Aldo Domenico Ficara


20/02/2013

La legge di gravitazione universale di Newton e leggi di Keplero, condensatori e campi elettrici, termodinamica dei gas perfetti e macchine termiche gli argomenti della prova scritta di Fisica per il concorso docenti



In altre parole si poteva partire ad esempio dalle tre leggi di Keplero: “ l'orbita descritta da un pianeta è un'ellisse, di cui il Sole occupa uno dei due fuochi”, “ il raggio vettore che unisce il centro del Sole con il centro del pianeta descrive aree uguali in tempi uguali “, ed infine “ i quadrati dei periodi di rivoluzione dei pianeti sono proporzionali ai cubi dei semiassi maggiori delle loro orbite” per arrivare alla termodinamica dei gas perfetti, quindi parlando e approfondendo tematiche riguardanti le leggi di Gay-Lussac, la legge di Boyle, la costante dei gas perfetti e la costante di Boltzmann e altro ancora. Nel mezzo dell’elaborato si doveva analizzare i condensatori e i loro campi elettrici, dove per condensatore si intende un componente elettrico che immagazzina l'energia in un campo elettrostatico.

Di seguito si propone la traccia del compito:

• La legge di gravitazione universale di Newton spiega il moto planetario. Si discutano la consistenza della legge di gravitazione universale con le leggi di Keplero e la forma, derivandola dall'energia potenziale gravitazionale. Si dia l'ordine di grandezza della massa del Sole sapendo che G = 6,67 x 10^ (-11) N m^2 / kg^2 e che il raggio dell'orbita terrestre è di 1.5 x 10^8 km.

• Un condensatore è un sistema in grado di immagazzinare cariche elettriche ed energia. Si discutano in presenza ed in assenza di materiale dielettrico, il campo elettrico, la capacità elettrica e l'energia immagazzinata in un condensatore piano parallelo. Si descriva almeno un'utilizzazione del condensatore in ambito scientifico o tecnologico.

• Nell'ambito della termodinamica dei gas perfetti, si discutano alcuni esempi di macchine termiche, il loro rendimento e gli enunciati del secondo principio della Termodinamica.

Ricordando che nella preselettiva dei TFA si misuravano le resistenze elettriche in Watt, l’augurio e quello che tutto fisicamente fili liscio.



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