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SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 13:39
da sall96
A due sfere identiche di ferro e' data la stessa quantita' di calore

. La prima sfera e' posta su un supporto mentre la seconda e' sospesa ad un cavo. Le due sfere sono isolate termicamente. Quale delle due sfere raggiungera' la temperatura piu' alta? Calcolare la differenza di temperatura, considerando conosciuti il raggio della sfera

, il calore specifico del ferro

e il coefficiente di dilatazione lineare

, definito da
PS: Volevo mettere la mia soluzione in spoiler ma non mi funziona il comando, forse sbaglio io a metterlo

C'e' un modo?
Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 14:10
da Simone256
Credo che su sto forum non sia possibile
Puoi fare al massimo così:
INVISIBILE
Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 18:32
da andrea96
Provo a scrivere la mia soluzione anche se penso sia sbagliata perchè c'è la dipendenza dalla massa delle sfere che non credo si possa assumere implicitamente nota visto che il testo dice esplicitamente quali cose sono da considerarsi note.
Allora la differenza tra i due casi è solo l'estremo fissato della della sfera, così che quando la sfera è appoggiata a terra dilatandosi si espande verso l'alto e aumenta la sua energia potenziale gravitazionale mentre quando è appesa si espande verso l'alto e diminuisce la sua energia potenziale gravitazionale. Nel primo caso quindi una parte del calore fornito aumenta l'energia potenziale gravitazionale, nel secondo sia il calore che l'energia guadagnata dalla "discesa" aumentano la temperatura, pertanto avrà temperatura più alta la sfera appesa al filo. Ora il problema è che per quantificare mi servirebbe la massa delle due sfere... quindi assumo sia
Ora se una sfera aumenta la sua temperatura di

il centro della sfera si sposta ( in alto o in basso, dipende dal caso ) di

e quindi l'energia potenziale aumenta o diminuisce di

.
Nel caso in cui la sfera è appesa al filo quindi si ha

cioè

.
Nel caso in cui la sfera è appoggiata a terra

cioè

Ora

Questa è l'unica cosa che mi viene in mente ora e probabilmente è quello che avrei scritto al test, come modello non mi sembra nemmeno troppo assurdo, però se il testo non da la massa delle sfere probabilmente chi ha scritto il problema voleva altro....
Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 18:42
da sall96
Esattamente identica alla mia
L'unica cosa e' che

l'hai considerato come la capacita' della sfera ma e' il calore specifico del ferro (non so perche' l'abbiano scritto in maiuscolo, io ho copiato esattamente quello che c'era scritto...), comunque e' una sottigliezza

.
Anche io non capisco se posso assumere di avere la massa o no, perche' se no non capisco come possa essere fatto

. Se qualcuno ha altre idee le metta

Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 18:49
da andrea96
Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 19:19
da Simone256
Come fisico dato che

è ben piccolo mi vien voglia di scrivere:
Comunque indicazioni sulla massa (o sulla densità) anche secondo me sono indispensabili

Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 19:52
da andrea96
Comunque pensandoci bene il fatto che il testo dice che le sfere sono di ferro forse ci autorizza ad utilizzare nel problema la densità del ferro...
Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 19:59
da Simone256
Anche secondo me in stretti termini di punteggio al test forse è meglio scrivere tutto in termini di

dato che fornire il materiale significa forse concedere l'utilizzo di ogni proprietá fisica intrinseca del materiale...
Re: SNS 2014 problema 4
Inviato: 29 dic 2014, 20:28
da sall96
Sono quelle cose che non sapremo mai
Ad ogni modo penso (e spero) che in questo test valorizzino la capacita' di ragionare e di trovare belle idee, non i formalismi come questo
