OII 2013 1° Livello

Qual è il valore approssimativo della massa di una normale matita di legno nuova?

A. $5 \times 1 0^{- 5}$ kg
B. $5 \times 1 0^{- 3}$ kg
C. $5 \times 1 0^{- 2}$ kg
D. $5 \times 1 0^{- 1}$ kg
E. $5 \times 1 0^{0}$ kg Topic: Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Order-of-Magnitude Estimation Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

What is the approximate mass value of a normal new wood pencil?

A. $5 \times 1 0^{- 5}$ kg
B. $5 \times 1 0^{- 3}$ kg
C. $5 \times 1 0^{- 2}$ kg
D. $5 \times 1 0^{- 1}$ kg
E. $5 \times 1 0^{0}$ kg Topic: Order-of-Magnitude Estimation Metodi: Order-of-Magnitude Estimation Competenze: Estimation & Approximation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

Un trasformatore viene adoperato per alimentare correttamente una lampadina da 24 W, 6 V, utilizzando una tensione con un valore efficace di 240 V, come in figura. Si suppone che il trasformatore abbia un rendimento del 100%.

• Quale delle seguenti affermazioni NON è corretta?

A. La tensione è alternata.
B. Il valore efficace della corrente nel circuito secondario è 4 A.
C. Il valore efficace della corrente nel circuito primario è 0.1 A.
D. La resistenza della lampadina è $1.5 Ω$ .
E. Il rapporto fra il numero di spire nel circuito primario e in quello secondario del trasformatore è 10:1.

Transformer circuit feeding 6V bulb

A transformer is used to properly power a 24 W, 6 V light bulb using a voltage with an effective value of 240 V, as shown in Figure 1. The transformer is supposed to have a 100% yield.

• Which of the following is NOT correct?

A. The voltage is alternated.
B. The effective current value in the secondary circuit is 4 A.
C. The effective current value in the primary circuit is 0.1 A.
D. The lamp strength is $1.5 Ω$ .
E. The ratio of the number of turns in the primary and secondary circuits of the transformer is 10:1.

The following information shall be provided:

Topic: Circuits, Electromagnetic Induction Metodi: Kirchhoff’s Laws, Equivalent Circuit Reduction Competenze: Physical Reasoning Objects: Coil Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the prevention of trafficking in human beings’.

In un filo teso XY si è stabilita un’onda stazionaria, come in figura.

• In quale o quali punti l’oscillazione risulta in verso opposto rispetto a P?

A. Tutti e tre: 1, 2 e 3.
B. Solo 1 e 2.
C. Solo 2 e 3.
D. Solo 2.
E. Solo 3.

Standing wave on stretched string XY

A stationary wave has settled in a tense XY wire, as shown in the figure.

• Where or at what points does the oscillation appear to be in the opposite direction to P?

All three: 1, 2 and 3.
B. Only 1 and 2.
**C ** Only 2 and 3.
** D ** Only 2.
MSK0/>E.** Only three.

The following is the list of the main types of electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by the electricity generated by electricity:

Topic: Oscillations & Waves Metodi: Superposition Principle, Wave Equation Competenze: Diagrammatic Reasoning Objects: String Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

In una stanza di dimensioni $8 m \times 6 m \times 4 m$ , è contenuta aria alla pressione di $1.013 \times 1 0^{5}$ Pa e alla temperatura di $18^{\circ} C$ . Si tenga presente che nell’aria, in prima approssimazione, l’80% delle molecole è d’azoto e il 20% d’ossigeno. Le masse molari dell’azoto e dell’ossigeno valgono rispettivamente $M_{N} = 28$ g mol $^{- 1}$ e $M_{O} = 32$ g mol $^{- 1}$ . Si tratti l’aria come un gas perfetto.

• Determinare le masse d’azoto e d’ossigeno contenute nella stanza.

A. $m_{N} = 1.8$ kg; $m_{O} = 0.5$ kg
B. $m_{N} = 12$ kg; $m_{O} = 3.6$ kg
C. $m_{N} = 60$ kg; $m_{O} = 18$ kg
D. $m_{N} = 113$ kg; $m_{O} = 33$ kg
E. $m_{N} = 180$ kg; $m_{O} = 52$ kg Topic: Kinetic Theory, Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.3 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

In a room of $8 m \times 6 m \times 4 m$ size, air is contained at $1.013 \times 1 0^{5}$ Pa pressure and $18^{\circ} C$ temperature. It should be noted that in the air, at first approximation, 80% of the molecules are nitrogen and 20% oxygen. The molar masses of nitrogen and oxygen are $M_{N} = 28$ g mol $^{- 1}$ and $M_{O} = 32$ g mol $^{- 1}$ respectively. Treat the air like a perfect gas.

• Determine the nitrogen and oxygen masses in the room.

A. $m_{N} = 1.8$ kg; $m_{O} = 0.5$ kg
B. $m_{N} = 12$ kg; $m_{O} = 3.6$ kg
C. $m_{N} = 60$ kg; $m_{O} = 18$ kg
D. $m_{N} = 113$ kg; $m_{O} = 33$ kg
E. $m_{N} = 180$ kg; $m_{O} = 52$ kg Topic: Kinetic Theory, Thermodynamics Metodi: Ideal Gas Law Competenze: Mathematical Modeling Objects: Gas Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the prevention of trafficking in human beings’.

Si consideri una situazione in cui un fascio di luce, incidendo sulla superficie di un metallo, provoca l’emissione di elettroni (questo avviene se nella radiazione sono presenti componenti con frequenza superiore ad un certo valore di soglia, tipico del metallo). Si varia la durata dell’illuminazione, ma non l’intensità del fascio di luce.

• Quale grafico rappresenta meglio la dipendenza funzionale tra il numero di elettroni emessi e la durata dell’illuminazione?

(A) (B) (C) (D) (E) — vedi grafici in figura

Five candidate N vs t graphs, photoelectric effect

Consider a situation where a beam of light, affecting the surface of a metal, causes the emission of electrons (this occurs if components with a frequency greater than a certain threshold value typical of the metal are present in the radiation). The duration of the illumination varies, but not the intensity of the beam of light.

• What graph best represents the functional dependence between the number of electrons emitted and the duration of illumination?

(A) (B) (C) (D) (E) see graphs in figure

The following table shows the results of the analysis of the results of the study.

Topic: Modern-Quantum Physics Metodi: Photon Energy Relation Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: Photon, Electron Fonte: Testo (PDF) — p.3 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

Due blocchi di massa rispettivamente $m_{1} = 3$ kg e $m_{2} = 7$ kg sono collegati con una fune inestensibile attraverso una puleggia, come mostrato in figura. Quando vengono lasciati liberi, il secondo blocco accelera verso il basso sollevando il primo blocco.

• Detti rispettivamente $F_{1}$ e $F_{2}$ i moduli delle forze risultanti che agiscono sui due blocchi, quanto vale il rapporto $F_{1} / F_{2}$ ?

A. 3/10
B. 4/10
C. 3/7
D. 3/4
E. 1

Atwood machine two masses and pulley

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Block, String, Pulley Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

Two blocks of mass $m_{1} = 3$ kg and $m_{2} = 7$ kg respectively are connected by an unextended rope through a cleaning system, as shown in Figure 1. When they are released, the second block accelerates downward lifting the first block.

• If $F_{1}$ and $F_{2}$ are the resulting force modules acting on the two blocks, respectively, what is the $F_{1} / F_{2}$ ratio?

A. 3/10
B. 4/10
C. 3/7
D. 3/4
E. 1

Atwood machine two masses and pulley

Una particella carica, che si muove alla velocità di $7.5 \times 1 0^{5}$ m s $^{- 1}$ , entra in un campo magnetico uniforme, di modulo $4.0 \times 1 0^{- 2}$ T, perpendicolare alla direzione da cui proviene la particella. All’interno del campo, la particella subisce una forza di modulo $9.6 \times 1 0^{- 15}$ N.

• Di che particella si tratta, tra queste?

A. Elettrone
B. Particella α
C. Nucleo di idrogeno
D. Neutrone
E. Atomo di ossigeno ionizzato tre volte Topic: Magnetism, Electromagnetism Metodi: Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Point Charge Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A charged particle, moving at a speed of $7.5 \times 1 0^{5}$ m s $^{- 1}$ , enters a uniform magnetic field, of a shape $4.0 \times 1 0^{- 2}$ T, perpendicular to the direction from which the particle is coming. Within the field, the particle undergoes a force of form $9.6 \times 1 0^{- 15}$ N.

• What particle is involved?

A. Electron
B. Particle α
C. Hydrogen core
D. Neutron
E. Triple ionized oxygen atom Topic: Magnetism, Electromagnetism Metodi: Lorentz Force Analysis Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Point Charge Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

Una studentessa si trova su una bilancia a molla all’interno di un ascensore. La bilancia indica un valore maggiore della massa reale della ragazza.

• Questo potrebbe essere dovuto al fatto che l’ascensore si sta muovendo…

A. … verso l’alto a velocità crescente.
B. … verso l’alto a velocità costante.
C. … verso l’alto a velocità decrescente.
D. … verso il basso a velocità crescente.
E. … verso il basso a velocità costante. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Spring Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

A student is on a spring scale inside an elevator. The scale indicates a value greater than the girl’s actual mass.

• This could be due to the fact that the elevator is moving…

A. … upwards at increasing speed.
B. … upwards at constant speed.
C. … upwards at a decreasing speed.
D. … downward at increasing speed.
E. … downward at constant speed. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Physical Reasoning Objects: Spring Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also proposed that the Commission should adopt a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Due resistori da $1 k Ω$ sono collegati in serie ad una batteria da 120 V. Un voltmetro con una resistenza interna da $1 k Ω$ è connesso ai capi di uno dei due resistori, come mostrato nella figura.

• Quale valore segna il voltmetro?

A. 120 V
B. 80 V
C. 60 V
D. 40 V
E. 30 V

Voltmeter across one of two series resistors

Two $1 k Ω$ resistors are serial connected to a 120 V battery. A voltmeter with an internal resistance of $1 k Ω$ is connected to the heads of one of the two resistors, as shown in the figure.

• What is the value of the voltmeter?

A. 120 V
B. 80 V
C. 60 V
D. 40 V
E. 30 V

Voltmeter across one of two series resistors

Topic: Circuits Metodi: Kirchhoff’s Laws, Equivalent Circuit Reduction Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Resistor, Battery Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Una persona è all’ombra in un’amaca in un giorno estivo in cui la temperatura è di $37^{\circ} C$ , uguale a quella del suo corpo. In queste condizioni, il processo migliore grazie al quale il suo corpo smaltisce il calore prodotto dal suo metabolismo (ad un tasso di 130 W) è la traspirazione. Il calore di vaporizzazione dell’acqua alla temperatura di $37^{\circ} C$ è $L = 2430$ kJ kg $^{- 1}$ .

• Il volume di sudore che evapora in un’ora è circa uguale a

A. $50 cm^{3}$
B. $100 cm^{3}$
C. $200 cm^{3}$
D. $500 cm^{3}$
E. $1000 cm^{3}$ Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Order-of-Magnitude Estimation Competenze: Estimation & Approximation, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A person is in the shade in a hammock on a summer day when the temperature is $37^{\circ} C$ , equal to that of his body. Under these conditions, the best process by which your body dispenses heat from your metabolism (at a rate of 130 W) is sweating. The water vaporization heat at $37^{\circ} C$ is $L = 2430$ kJ kg $^{- 1}$ .

• The volume of sweat evaporated in one hour is approximately equal to

A. $50 cm^{3}$
B. $100 cm^{3}$
C. $200 cm^{3}$
D. $500 cm^{3}$
E. $1000 cm^{3}$ Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Order-of-Magnitude Estimation Competenze: Estimation & Approximation, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un blocco di massa 2 kg scivola su un piano orizzontale. Due forze, di modulo rispettivamente $F_{1} = 12$ N e $F_{2} = 15$ N, agiscono l’una applicata orizzontalmente e l’altra verticalmente, come mostrato in figura.

• Se il coefficiente d’attrito dinamico tra il piano ed il blocco è 0.2, il modulo della forza d’attrito esercitata sul blocco vale

A. 1 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 5 N
E. 7 N

Block on surface with horizontal and vertical forces

A block weighing 2 kg slides on a horizontal plane. Two forces, $F_{1} = 12$ N and $F_{2} = 15$ N respectively, are applied horizontally and vertically, as shown in Figure 1.

• If the dynamic friction coefficient between the plane and the block is 0.2, the modulus of friction force applied to the block shall be

A. 1 N
B. 3 N
C. 4 N
D. 5 N
E. 7 N

Block on surface with horizontal and vertical forces

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.4 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the prevention of trafficking in human beings’.

Una pallina rotola su una guida inclinata partendo da ferma. Ogni 10 cm c’è un sensore che determina l’istante del suo passaggio, a partire dall’istante in cui essa inizia a muoversi. I tempi registrati dai vari sensori sono affetti da incertezze statistiche non trascurabili, fino a 0.05 s. I risultati che si ottengono sono nella tabella.

Posizione [cm]	Tempo [s]
0	0
10	0.29
20	0.48
30	0.54
40	0.67
50	0.65
60	0.72
70	0.83

• Qual è il valore più attendibile dell’accelerazione della pallina?

A. 1.2 m s $^{- 2}$
B. 1.6 m s $^{- 2}$
C. 2.1 m s $^{- 2}$
D. 2.5 m s $^{- 2}$
E. 9.8 m s $^{- 2}$

Inclined track with sensors and data table

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Graph Linearization, Experimental Data Analysis, Kinematic Equations Competenze: Experimental Data Analysis, Graph Linearization Objects: Ball, Inclined Plane Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A ball rolls on a steering wheel from a steady start. Every 10 centimeters there’s a sensor that determines the moment of its passage, starting from the moment it starts moving. The times recorded by the various sensors are affected by statistical uncertainties not negligible, up to 0.05 s. The results you get are in the table.

♪ The time is right ♪ |---|---| | 0 | 0 | | 10 | 0.29 | | 20 | 0.48 | | 30 | 0.54 | | 40 | 0.67 | | 50 | 0.65 | | 60 | 0.72 | | 70 | 0.83 |

• What is the most reliable value of the ball’s acceleration?

A. 1.2 m s $^{- 2}$
B. 1.6 m s $^{- 2}$
C. 2.1 m s $^{- 2}$
D. 2.5 m s $^{- 2}$
E. 9.8 m s $^{- 2}$

Inclined track with sensors and data table

Un raggio luminoso di frequenza $f = 5.0 \times 1 0^{14}$ Hz entra in un blocco di vetro di indice di rifrazione pari a 1.5, provenendo dall’aria.

• Quale riga, nella tabella, indica i valori corretti per la velocità $v$ , la frequenza $f$ e la lunghezza d’onda $λ$ della luce nel vetro?

	$v$ [m s $^{- 1}$ ]	$f$ [Hz]	$λ$ [m]
A	$2.0 \times 1 0^{8}$	$5.0 \times 1 0^{14}$	$4.0 \times 1 0^{- 7}$
B	$3.0 \times 1 0^{8}$	$5.0 \times 1 0^{14}$	$6.0 \times 1 0^{- 7}$
C	$3.0 \times 1 0^{8}$	$5.0 \times 1 0^{14}$	$4.0 \times 1 0^{- 7}$
D	$2.0 \times 1 0^{8}$	$3.3 \times 1 0^{14}$	$6.0 \times 1 0^{- 7}$
E	$3.0 \times 1 0^{8}$	$3.3 \times 1 0^{14}$	$4.0 \times 1 0^{- 7}$

Table of v, f, lambda for light in glass

Topic: Geometric Optics, Wave Optics Metodi: Snell’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: A · Soluzioni (PDF)

A light beam of $f = 5.0 \times 1 0^{14}$ Hz enters a glass block with a refractive index of 1.5, coming from the air.

• What line in the table indicates the correct values for the speed $v$ , frequency $f$ and wavelength $λ$ of the light in the glass?

	$v$ [m s $^{- 1}$ ]	$f$ [Hz]	$λ$ [m]
A	$2.0 \times 1 0^{8}$	$5.0 \times 1 0^{14}$	$4.0 \times 1 0^{- 7}$
B	$3.0 \times 1 0^{8}$	$5.0 \times 1 0^{14}$	$6.0 \times 1 0^{- 7}$
C	$3.0 \times 1 0^{8}$	$5.0 \times 1 0^{14}$	$4.0 \times 1 0^{- 7}$
D	$2.0 \times 1 0^{8}$	$3.3 \times 1 0^{14}$	$6.0 \times 1 0^{- 7}$
E	$3.0 \times 1 0^{8}$	$3.3 \times 1 0^{14}$	$4.0 \times 1 0^{- 7}$

Table of v, f, lambda for light in glass

Topic: Geometric Optics, Wave Optics Metodi: Snell’s Law Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also proposed that the Commission should adopt a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un filo rettilineo percorso da corrente è immerso in un campo magnetico uniforme tra le espansioni polari di un magnete. La situazione è illustrata schematicamente in figura; la corrente elettrica ha verso entrante nel foglio.

• Il campo magnetico esercita sul filo un forza diretta…

A. … verso il punto A.
B. … verso il punto B.
C. … verso il punto C.
D. … verso il punto D.
E. … lungo il filo.

Current-carrying wire in magnetic field N-S poles

Topic: Magnetism, Electromagnetism Metodi: Lorentz Force Analysis, Biot-Savart Law Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: Wire, Magnet Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A straight wire traveled by current is immersed in a uniform magnetic field between the polar expansions of a magnet. The situation is illustrated in the diagram; the electric current is going inward into the sheet.

• The magnetic field exerts a direct force on the wire…

A. … to point A.
B. … to point B.
C. … to the point C.
D. … to point D.
E. … along the wire.

Current-carrying wire in magnetic field N-S poles

L’elettroscopio a foglie è un dispositivo usato per rivelare cariche elettriche. È formato da un pomello metallico ed un’asta metallica al fondo della quale sono appese due foglioline metalliche che possono oscillare liberamente. La figura mostra un elettroscopio a foglie caricato con cariche elettriche positive.

• Se una bacchetta di vetro carica positivamente viene avvicinata al pomello, senza toccarlo, …

A. … la carica elettrica del pomello diminuisce e così pure la separazione tra le foglioline metalliche.
B. … la carica elettrica del pomello diminuisce mentre aumenta la separazione tra le foglioline metalliche.
C. … la carica elettrica del pomello aumenta e così pure la separazione tra le foglioline metalliche.
D. … la carica elettrica del pomello aumenta mentre diminuisce la separazione tra le foglioline metalliche.
E. … non cambia nulla. Topic: Electrostatics Metodi: Coulomb’s Law, Symmetry Argument Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Rod Fonte: Testo (PDF) — p.5 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A leaflet electroscope is a device used to detect electrical charges. It consists of a metal knob and a metal axle with two metal sheets suspended at the bottom of which can swing freely. The figure shows a leaflet electroscope charged with positive electrical charges.

• If a positively charged glass rod is brought close to the graft without touching it, …

A. … the electrical charge of the graft decreases and so does the separation between the metal sheets.
B. … the electrical charge of the grain decreases as the separation between the metal sheets increases.
C. … the electrical charge of the graft increases and so does the separation between the metal sheets.
D. … the electrical charge of the graft increases while the separation between the metal sheets decreases.
**E ** … does not change anything. Topic: Electrostatics Metodi: Coulomb’s Law, Symmetry Argument Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Rod Fonte: Testo (PDF) — p.5 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

La figura (non in scala!) rappresenta un esperimento in cui una radiazione luminosa monocromatica passa attraverso due fenditure parallele $S_{1}$ e $S_{2}$ distanti $2 \times 1 0^{- 4}$ m e incide su uno schermo distante 1 m dalle fenditure. I punti P, Q e R sono in corrispondenza di massimi consecutivi nella figura d’interferenza che si osserva sullo schermo e sono distanti 3.4 mm uno dall’altro.

• Qual è la lunghezza d’onda della luce incidente?

A. $3.4 \times 1 0^{- 7}$ m
B. $6.8 \times 1 0^{- 7}$ m
C. $5.9 \times 1 0^{- 6}$ m
D. $7.0 \times 1 0^{- 6}$ m
E. $1.7 \times 1 0^{5}$ m

Double slit S1 S2 interference pattern on screen

The figure (not in scale!) represents an experiment in which monochromatic light radiation passes through two parallel slits $S_{1}$ and $S_{2}$ distant $2 \times 1 0^{- 4}$ m and impacts a screen 1 m away from the slits. The points P, Q and R are in successive maxima in the interference figure seen on the screen and are 3.4 mm apart.

• What is the wavelength of incident light?

A. $3.4 \times 1 0^{- 7}$ m
B. $6.8 \times 1 0^{- 7}$ m
C. $5.9 \times 1 0^{- 6}$ m
D. $7.0 \times 1 0^{- 6}$ m
E. $1.7 \times 1 0^{5}$ m

The following information is provided for in the Annex to Regulation (EU) No 1303/2013.

Topic: Wave Optics Metodi: Interference & Diffraction Analysis, Superposition Principle Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Slit, Screen Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

La tabella contiene i valori di massa e periodo orbitale di 5 satelliti artificiali, che si muovono su orbite circolari attorno alla Terra.

• Quale di questi è più vicino alla Terra?

Satellite	Massa [kg]	Periodo [ore]
A	500	4
B	500	2
C	100	6
D	100	3
E	700	6

Table of satellite masses and orbital periods

The table contains the mass and orbital period values of 5 artificial satellites, which move in circular orbits around the Earth.

• Which of these is closest to the earth?

♪ Satellite ♪ Mass ♪ Time ♪ |---|---|---| | A | 500 | 4 | | B | 500 | 2 | | C | 100 | 6 | | D | 100 | 3 | | E | 700 | 6 |

Table of satellite masses and orbital periods

Topic: Gravitation, Astrophysics Metodi: Kepler’s Laws, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Satellite, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

La figura mostra una molla compressa fra due carrelli legati da un filo. I carrelli sono inizialmente fermi su un piano orizzontale senza attrito. Il carrello A ha una massa di 2 kg, il carrello B ha una massa di 1 kg.

• Che cosa succede quando il filo viene tagliato e i carrelli si allontanano muovendosi in verso opposto?

A. L’intervallo di tempo durante il quale la forza agisce sul carrello A è il doppio di quello durante il quale la forza agisce sul carrello B.
B. L’intensità della forza che agisce sul carrello A è la metà dell’intensità della forza che agisce sul carrello B.
C. L’impulso della forza che agisce sul carrello A è il doppio dell’impulso della forza che agisce sul carrello B.
D. L’energia cinetica acquistata dal carrello A è il doppio dell’energia acquistata dal carrello B.
E. L’accelerazione del carrello A è metà dell’accelerazione del carrello B.

Compressed spring between two carts A and B

The figure shows a compressed spring between two strollers tied by a wire. The wagons are initially stationary on a horizontal plane without friction. Carriage A weighs 2 kg, carriage B weighs 1 kg.

• What happens when the wire is cut and the wagons move away in opposite directions?

A. The time interval during which force acts on cart A is twice that during which force acts on cart B.
B. The force intensity acting on cart A is half the force intensity acting on cart B.
C. The force pulse acting on cart A is twice the force pulse acting on cart B.
D. The kinetic energy purchased from cart A is twice the energy purchased from cart B.
E. The acceleration of cart A is half the acceleration of cart B.

Compressed spring between two carts A and B

Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Momentum Metodi: Conservation of Momentum, Impulse-Momentum Theorem Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Spring, Cart Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the prevention of trafficking in human beings’.

Un arciere usa lo stesso arco e la stessa forza per lanciare due frecce uguali. La prima viene lanciata ad un angolo di $6 0^{\circ}$ con il piano orizzontale, la seconda ad un angolo di $4 5^{\circ}$ .

• Rispetto alla freccia lanciata a $6 0^{\circ}$ , quella lanciata a $4 5^{\circ}$ …

A. … ha un tempo di volo più lungo e raggiunge una distanza maggiore sul piano orizzontale.
B. … ha un tempo di volo più lungo e raggiunge una distanza minore sul piano orizzontale.
C. … ha un tempo di volo più breve e raggiunge una distanza maggiore sul piano orizzontale.
D. … ha un tempo di volo più breve e raggiunge una distanza minore sul piano orizzontale.
E. … ha lo stesso tempo di volo e raggiunge la stessa distanza sul piano orizzontale. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.6 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A bowman uses the same bow and the same force to shoot two arrows equally. The first is launched at an angle of $6 0^{\circ}$ with the horizontal plane, the second at an angle of $4 5^{\circ}$ .

• Compared to the arrow fired at $6 0^{\circ}$ , the one fired at $4 5^{\circ}$ …

A. … has a longer flight time and reaches a longer distance on the horizontal plane.
B. … has a longer flight time and reaches a shorter distance on the horizontal plane.
C. … has a shorter flight time and reaches a longer distance on the horizontal plane.
D. … has a shorter flight time and reaches a shorter distance on the horizontal plane.
E. … has the same flight time and reaches the same distance on the horizontal plane. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.6 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

La figura mostra un oggetto O e la sua immagine I che si forma quando nel punto X viene posto uno dei seguenti componenti.

• Si dica qual è il componente giusto.

A. Una lente convergente.
B. Una lente divergente.
C. Uno specchio concavo.
D. Uno specchio convesso.
E. Una lastra di vetro a facce piane e parallele.

Object O and image I with optical component at X

The figure shows an object O and its image I which forms when one of the following components is placed in point X.

• Tell yourself which component is right.

A convergent lens.
A divergent lens. - The lens is a divergent lens.
A concave mirror.
A convex mirror.
E. A sheet of glass with flat and parallel faces.

Object O and image I with optical component at X

Topic: Geometric Optics Metodi: Thin Lens & Mirror Equation, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: Lens Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also proposed that the Commission should adopt a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

In uno scaldacqua a gas, l’acqua entra alla temperatura di $14^{\circ} C$ ed esce alla temperatura di $33^{\circ} C$ . In un certo intervallo di tempo circolano 9.8 L d’acqua e vengono bruciati 27 L di gas. L’azienda fornitrice del gas indica che il potere calorico del gas è di 37.44 MJ m $^{- 3}$ .

• Il rendimento dello scaldacqua è:

A. 45%
B. 62%
C. 70%
D. 77%
E. 83% Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.7 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

In a gas water heater, the water enters at $14^{\circ} C$ and exits at $33^{\circ} C$ . Over a period of time, 9.8 litres of water circulate and 27 litres of gas are burned. The gas supplier company indicates that the heat output of the gas is 37,44 MJ m $^{- 3}$ .

• The water heater performance is:

A. 45%
B. 62%
C. 70%
D. 77%
E. 83% Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Una pattinatrice su ghiaccio ha un momento d’inerzia, calcolato rispetto ad un asse di rotazione verticale, di 4.0 kg m $^{2}$ quando le sue braccia sono allargate. Se sta ruotando alla velocità angolare di 3.0 rad s $^{- 1}$ con le braccia allargate, e poi avvicina le braccia al busto, la sua velocità angolare aumenta fino a 7.0 rad s $^{- 1}$ in 0.5 s. Si supponga di poter trascurare l’attrito tra pattini e ghiaccio e quello dell’aria.

• Qual è il momento totale delle forze che agiscono sulla pattinatrice, rispetto all’asse di rotazione, mentre avvicina le braccia al busto?

A. 1.0 N m
B. 1.6 N m
C. 2.7 N m
D. 5.3 N m
E. 0 N m Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.7 Risposta: E · Soluzioni (PDF)

An ice skater has an inertia moment, calculated against a vertical rotation axis, of 4.0 kg m $^{2}$ when its arms are extended. If you are rotating at an angular speed of 3.0 rad s $^{- 1}$ with your arms wide, and then you are approaching your arms to your chest, your angular speed increases to 7.0 rad s $^{- 1}$ in 0.5 s. Suppose you can ignore the friction between ice skates and air.

• What is the total momentum of the forces acting on the skater relative to the axis of rotation as it approaches the arms to the chest?

A. 1.0 N m
B. 1.6 N m
C. 2.7 N m
D. 5.3 N m
E. 0 N m Topic: Rotational Dynamics Metodi: Torque & Angular Momentum Analysis, Conservation Laws Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the prevention of trafficking in human beings’.

Un blocco di massa $m_{1} = 3$ kg è collegato ad un secondo blocco di massa $m_{2} = 5$ kg con una fune inestensibile e di massa trascurabile. I due blocchi sono appoggiati su una superficie orizzontale senza attrito, e sul secondo blocco agisce una forza $F$ come mostrato in figura. L’accelerazione del secondo blocco vale $a = 1.8$ m s $^{- 2}$ .

• Quanto vale la tensione della fune che collega i due blocchi?

A. 0.54 N
B. 1.44 N
C. 5.4 N
D. 9.0 N
E. 14.4 N

Two blocks connected by rope, force F on block m2

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Block, String Fonte: Testo (PDF) — p.7 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A block of mass $m_{1} = 3$ kg is connected to a second block of mass $m_{2} = 5$ kg by an inextensible and negligible mass rope. The two blocks are supported on a horizontal surface without friction, and the second block is subjected to a force $F$ as shown in Figure 1. The acceleration of the second block is $a = 1.8$ m s $^{- 2}$ .

• How much is the tension of the rope connecting the two blocks?

A. 0.54 N
B. 1.44 N
C. 5.4 N
D. 9.0 N
E. 14.4 N

Two blocks connected by rope, force F on block m2

Il grafico illustra l’andamento della temperatura di un corpo omogeneo, inizialmente allo stato solido, che viene riscaldato, in funzione del tempo di riscaldamento. La massa del corpo è 5 kg e il calore che assorbe ogni minuto – ad un tasso costante – è 41.9 kJ.

• Qual è la quantità di calore assorbita da 1 kg del corpo tra l’istante in cui inizia la fusione e quello in cui termina l’ebollizione?

A. 105 kJ
B. 210 kJ
C. 419 kJ
D. 1050 kJ
E. 2560 kJ

Temperature vs time graph for heating solid body

The graph shows the temperature trend of a homogeneous body, initially in solid state, which is heated, according to the heating time. The body mass is 5 kg and the heat absorbed every minute at a constant rate is 41.9 kJ.

• What is the amount of heat absorbed by 1 kg of the body between the time the melting begins and the time the boiling ends?

A. 105 kJ
B. 210 kJ
C. 419 kJ
D. 1050 kJ
E. 2560 kJ

The following table shows the results of the calculations for the calculation of the total heating capacity of the heating system:

Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Thermodynamic Cycle Analysis Competenze: Graph Linearization, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.7 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

Un’automobile si sta muovendo alla velocità di modulo costante $v = 45$ m s $^{- 1}$ su di una pista circolare da corsa, orizzontale, non rialzata, di raggio $R = 265$ m. Si trascuri ogni possibile spinta verticale dell’aria sull’automobile.

• Quanto vale il minimo coefficiente d’attrito statico $μ$ tra i pneumatici e l’asfalto necessario affinché l’automobile riesca a percorrere la pista circolare?

A. 0.53
B. 0.61
C. 0.78
D. 0.89
E. 0.93

Car on circular horizontal track radius R

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Free-Body Diagram, Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A vehicle is moving at a constant speed $v = 45$ m s $^{- 1}$ on a circular racing track, horizontal, not uplifted, with a radius $R = 265$ m. Any vertical push of air on the car is neglected.

• What is the minimum static friction coefficient $μ$ between tyres and asphalt required for the car to run on the circuit?

A. 0.53
B. 0.61
C. 0.78
D. 0.89
E. 0.93

The vehicle shall be equipped with a single-cylinder engine.

Un contatore Geiger indica un tasso di conteggi pari a 1000 al secondo quando è messo ad una certa distanza da una sorgente radioattiva. Si supponga di inserire una lastra metallica tra la sorgente ed il rivelatore. Se lo spessore della lastra è pari a 20 mm il tasso di conteggi viene dimezzato.

• Quale dovrebbe essere lo spessore della lastra affinché il tasso di conteggi sia di 125 s $^{- 1}$ ?

A. 25 mm
B. 40 mm
C. 60 mm
D. 80 mm
E. 160 mm Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Radioactive Decay Law Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A Geiger counter indicates a counting rate of 1000 per second when placed at a certain distance from a radioactive source. Suppose a metal plate is inserted between the source and the detector. If the thickness of the plate is 20 mm, the counting rate shall be halved.

• What should the thickness of the sheet be so that the counting rate is 125 s $^{- 1}$ ?

A. 25 mm
B. 40 mm
C. 60 mm
D. 80 mm
E. 160 mm Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Radioactive Decay Law Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un gas perfetto alla temperatura $T_{1}$ e pressione $p_{1}$ si trova in una parte di un recipiente termicamente isolante, separato dall’altra parte del recipiente, inizialmente vuota, da un setto divisorio rigido. Il setto divisorio viene improvvisamente rimosso, ed il gas può espandersi liberamente, occupando l’intero recipiente. Siano $T_{2}$ e $p_{2}$ la temperatura e la pressione ad equilibrio raggiunto.

• Si ha allora:

A. $T_{2} < T_{1}$ e $p_{2} < p_{1}$
B. $T_{2} < T_{1}$ e $p_{2} = p_{1}$
C. $T_{2} = T_{1}$ e $p_{2} < p_{1}$
D. $T_{2} = T_{1}$ e $p_{2} = p_{1}$
E. $T_{2} > T_{1}$ e $p_{2} < p_{1}$ Topic: Thermodynamics, Kinetic Theory Metodi: First Law of Thermodynamics, Ideal Gas Law Competenze: Physical Reasoning Objects: Gas, Container Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A perfect gas at $T_{1}$ temperature and pressure $p_{1}$ is located in one part of a heat-insulating vessel, separated from the other part of the vessel, initially empty, by a rigid dividing septum. The seventh partition is suddenly removed, and the gas can expand freely, occupying the entire container. The temperature and pressure at equilibrium shall be $T_{2}$ and $p_{2}$ .

• You have then:

A. $T_{2} < T_{1}$ e $p_{2} < p_{1}$
B. $T_{2} < T_{1}$ e $p_{2} = p_{1}$
C. $T_{2} = T_{1}$ e $p_{2} < p_{1}$
D. $T_{2} = T_{1}$ e $p_{2} = p_{1}$
E. $T_{2} > T_{1}$ e $p_{2} < p_{1}$ Topic: Thermodynamics, Kinetic Theory Metodi: First Law of Thermodynamics, Ideal Gas Law Competenze: Physical Reasoning Objects: Gas, Container Fonte: Testo (PDF) — p.8 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Un giocatore di golf colpisce una pallina lanciandola con un certo angolo rispetto al suolo. La pallina segue la traiettoria schematizzata in figura. I grafici sotto la figura mostrano le componenti orizzontale e verticale della velocità in funzione del tempo, per tutta la durata del volo.

• Qual è il modulo della velocità della pallina nell’istante in cui arriva a terra?

A. 10 m s $^{- 1}$
B. 30 m s $^{- 1}$
C. 40 m s $^{- 1}$
D. 50 m s $^{- 1}$
E. 70 m s $^{- 1}$

Golf ball trajectory and vx vy vs time graphs

A golfer hits a ball by throwing it at a certain angle relative to the ground. The ball follows the trajectory outlined in the figure. The graphs below show the horizontal and vertical components of the speed as a function of time, over the entire duration of the flight.

• What is the shape of the ball’s speed as it lands?

A. 10 m s $^{- 1}$
B. 30 m s $^{- 1}$
C. 40 m s $^{- 1}$
D. 50 m s $^{- 1}$
E. 70 m s $^{- 1}$

The following table shows the results of the tests:

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Graph Linearization, Diagrammatic Reasoning Objects: Ball, Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.8 The Commission has also proposed that the Commission should adopt a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

• Quali, tra le grandezze seguenti, vengono espresse con le stesse unità di misura?

A. Energia e potenza.
B. Lavoro e potenza.
C. Impulso e potenza.
D. Calore ed energia meccanica.
E. Quantità di moto e lavoro. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Physical Reasoning, Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

• Which of the following quantities are expressed in the same units of measurement?

**A ** Power and power.
**B ** Labour and power.
C. Pulse and power.
** D ** Heat and mechanical energy.
**E ** Amount of motor and work. Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Dimensional Analysis Competenze: Physical Reasoning, Unit Conversion Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.8 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Un ragazzo alto 1.60 m, stando in piedi davanti ad uno specchio ad una distanza $d = 3$ m da questo, può vedere tutto il suo corpo riflesso dallo specchio.

• Lo specchio deve avere un’altezza almeno pari a

A. 3.00 m
B. 1.60 m
C. 1.00 m
D. 0.80 m
E. 0.40 m Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Mirror Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Un ragazzo alto 1.60 m, stando in piedi davanti ad uno specchio ad una distanza $d = 3$ m da questo, può vedere tutto il suo corpo riflesso dallo specchio.

• The mirror must be at least

A. 3.00 m
B. 1.60 m
C. 1.00 m
D. 0.80 m
E. 0.40 m Topic: Geometric Optics Metodi: Ray Tracing Competenze: Physical Reasoning, Diagrammatic Reasoning Objects: Mirror Fonte: Testo (PDF) — p.8 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Un disco di massa $M$ , che si muove con velocità di modulo $v$ , urta frontalmente un secondo disco di massa $2 M$ e velocità di modulo $v /2$ , come mostrato in figura; i due dischi stanno scivolando su di un piano orizzontale con attrito trascurabile.

• Se dopo l’urto i due dischi rimangono attaccati, la loro velocità ha modulo

A. 0
B. $v /2$
C. $\frac{2}{2} v$
D. $\frac{3}{2} v$
E. $3 v /2$

Two disks of mass M and 2M colliding head-on

A disk of mass $M$ , moving at a speed of modulus $v$ , is hitting a second disk of mass $2 M$ and a speed of modulus $v /2$ frontally, as shown in Figure; the two discs are sliding over a horizontal plane with negligible friction.

• If the two discs remain attached after impact, their speed is modular

A. 0
B. $v /2$
C. $\frac{2}{2} v$
D. $\frac{3}{2} v$
E. $3 v /2$

Two disks of mass M and 2M colliding head-on

Topic: Conservation of Momentum, Newtonian Mechanics Metodi: Conservation of Momentum, Impulse-Momentum Theorem Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Disk Fonte: Testo (PDF) — p.9 The Commission has also proposed that the Commission should adopt a proposal for a regulation on the protection of the environment and the environment.

Le cariche elettriche che si trovano alla base di una nuvola distano dal terreno 1.0 km. L’intensità del campo elettrico (supposto uniforme e diretto verticalmente) tra la base della nuvola e il terreno è di $2.0 \times 1 0^{4}$ N C $^{- 1}$ .

• Qual è la differenza di potenziale tra la base della nuvola e il terreno?

A. $5.0 \times 1 0^{- 2}$ V
B. $2.0 \times 1 0^{1}$ V
C. $2.0 \times 1 0^{4}$ V
D. $2.0 \times 1 0^{7}$ V
E. $1.3 \times 1 0^{23}$ V Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method, Gauss’s Law Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

The electrical charges at the base of a cloud are about a mile from the ground. The intensity of the electric field (assuming uniform and vertically directed) between the base of the cloud and the ground is $2.0 \times 1 0^{4}$ N C $^{- 1}$ .

• What is the potential difference between the base of the cloud and the ground?

A. $5.0 \times 1 0^{- 2}$ V
B. $2.0 \times 1 0^{1}$ V
C. $2.0 \times 1 0^{4}$ V
D. $2.0 \times 1 0^{7}$ V
E. $1.3 \times 1 0^{23}$ V Topic: Electrostatics Metodi: Electric Potential Method, Gauss’s Law Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.9 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Due blocchi, il primo di massa $M$ e il secondo di massa $2 M$ , sono appoggiati su un piano orizzontale senza attrito e sono inizialmente fermi. A ciascun blocco viene applicata la stessa forza orizzontale, di modulo $F$ , per lo stesso intervallo tempo, $Δ t$ .

• Qual è il rapporto tra l’energia cinetica del secondo blocco e quella del primo, quando la forza ha cessato di agire?

A. 0.0625
B. 0.125
C. 0.25
D. 0.5
E. 1 Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Impulse-Momentum Theorem, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: D · Soluzioni (PDF)

Two blocks, the first of mass $M$ and the second of mass $2 M$ , are rested on a horizontal plane without friction and are initially stationary. The same horizontal force, of $F$ , shall be applied to each block for the same time interval, $Δ t$ .

• What is the relationship between the kinetic energy of the second block and that of the first block when the force has ceased to act?

A. 0.0625
B. 0.125
C. 0.25
D. 0.5
E. 1 Topic: Newtonian Mechanics, Conservation of Energy Metodi: Impulse-Momentum Theorem, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Block Fonte: Testo (PDF) — p.9 The Commission has also adopted a proposal for a regulation on the protection of the environment in the Member States of the European Union.

Una palla viene lanciata dalla superficie della Terra verso l’alto con una velocità di 50 m s $^{- 1}$ e raggiunge la massima altezza dopo un certo intervallo di tempo. La stessa palla, lanciata dalla superficie del pianeta X nello stesso modo e con la stessa velocità, trascorso lo stesso tempo, si muove ancora verso l’alto alla velocità di 31 m s $^{- 1}$ .

• Qual è il rapporto tra l’accelerazione di gravità sul pianeta X e quella sulla Terra?

A. 0.16
B. 0.38
C. 0.53
D. 1.59
E. 2.63 Topic: Newtonian Mechanics, Gravitation Metodi: Kinematic Equations, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Ball, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A ball is launched from the Earth’s surface upwards at a speed of 50 m s $^{- 1}$ and reaches maximum height after a certain time interval. The same ball, thrown from the surface of planet X in the same way and at the same speed, after the same time, is still moving upwards at 31 m s $^{- 1}$ .

• What is the relationship between the acceleration of gravity on Planet X and that on Earth?

A. 0.16
B. 0.38
C. 0.53
D. 1.59
E. 2.63 Topic: Newtonian Mechanics, Gravitation Metodi: Kinematic Equations, Newton’s Law of Gravitation Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Ball, Planet Fonte: Testo (PDF) — p.9 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

Un elettrone in moto viene deflesso da due lastre parallele, caricate di segno opposto, come mostrato in figura.

• Il campo elettrico tra le lastre è diretto…

A. … dal punto 1 al punto 2.
B. … dal punto 2 al punto 1.
C. … dal punto 3 al punto 4.
D. … dal punto 4 al punto 3.
E. … perpendicolarmente al piano del foglio.

Electron deflected by parallel charged plates

Topic: Electrostatics, Newtonian Mechanics Metodi: Lorentz Force Analysis, Electric Potential Method Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: Electron, Capacitor Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

A moving electron is deflected by two parallel plates, charged with opposite sign, as shown in the figure.

• The electric field between the plates is direct…

A. … from points 1 to 2.
B. … from points 2 to 1.
C. … from points 3 to 4.
D. … from points 4 to 3.
E. … perpendicular to the plane of the sheet.

Electron deflected by parallel charged plates

Il grafico mostra l’andamento nel tempo della velocità di un’auto che viaggia lungo un rettilineo.

• Quanta strada percorre nell’intervallo di tempo fra $t = 10$ s e $t = 20$ s?

A. 210 m
B. 250 m
C. 275 m
D. 300 m
E. 325 m

Velocity vs time graph for car on straight road

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Calculus-Integration Competenze: Graph Linearization, Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.9 Risposta: C · Soluzioni (PDF)

The graph shows the time-track of a car’s speed traveling along a straight line.

• How many routes does it travel in the time interval between $t = 10$ s and $t = 20$ s?

A. 210 m
B. 250 m
C. 275 m
D. 300 m
E. 325 m

Velocity vs time graph for car on straight road

Un ciclista che si muove alla velocità di 4 m s $^{- 1}$ accelera con un’accelerazione costante di 1.5 m s $^{- 2}$ .

• Qual è la sua velocità dopo aver percorso un tratto di 11 m?

A. 5.5 m s $^{- 1}$
B. 7.0 m s $^{- 1}$
C. 9.0 m s $^{- 1}$
D. 16.5 m s $^{- 1}$
E. 49 m s $^{- 1}$ Light ray at plexiglas-air interface, critical angle

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A cyclist moving at a speed of 4 m s $^{- 1}$ accelerates at a constant acceleration of 1.5 m s $^{- 2}$ .

• What is your speed after a stretch of 11 m?

A. 5.5 m s $^{- 1}$
B. 7.0 m s $^{- 1}$
C. 9.0 m s $^{- 1}$
D. 16.5 m s $^{- 1}$
E. 49 m s $^{- 1}$ The following information is provided for in the Annex to Regulation (EU) No 1303/2013.

Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations Competenze: Mathematical Modeling Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

In un calorimetro di capacità termica 80 J K $^{- 1}$ a $20^{\circ} C$ , contenente 200 cm $^{3}$ d’acqua alla stessa temperatura, si versano 300 g d’acqua a $70^{\circ} C$ .

• Se non ci sono dispersioni di calore, qual è la temperatura raggiunta all’equilibrio?

A. $31.6^{\circ} C$
B. $48.9^{\circ} C$
C. $58.9^{\circ} C$
D. $61.3^{\circ} C$
E. $65.2^{\circ} C$ Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Calorimeter Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

In a heat capacity calorimeter of 80 J K $^{- 1}$ at $20^{\circ} C$ containing 200 cm $^{3}$ of water at the same temperature, 300 g of water at $70^{\circ} C$ shall be poured.

• If there are no heat spreads, what is the temperature at equilibrium?

A. $31.6^{\circ} C$
B. $48.9^{\circ} C$
C. $58.9^{\circ} C$
D. $61.3^{\circ} C$
E. $65.2^{\circ} C$ Topic: Thermodynamics Metodi: First Law of Thermodynamics, Energy Conservation Method Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Calorimeter Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

Una ragazza lancia un sasso verso l’alto. La velocità iniziale del sasso ha modulo 7.5 m s $^{- 1}$ e forma un angolo con la direzione orizzontale pari a $θ = 5 0^{\circ}$ . L’attrito con l’aria è trascurabile.

• Qual è la massima altezza raggiunta dal sasso rispetto al piano di lancio?

A. 1.2 m
B. 1.7 m
C. 2.4 m
D. 2.9 m
E. 3.4 m Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

A girl throws a rock up. The initial velocity of the rock is 7.5 m s $^{- 1}$ and forms an angle with the horizontal direction equal to $θ = 5 0^{\circ}$ . The friction with the air is negligible.

• What is the maximum height reached by the rock from the launching plane?

A. 1.2 m
B. 1.7 m
C. 2.4 m
D. 2.9 m
E. 3.4 m Topic: Newtonian Mechanics Metodi: Kinematic Equations, Vector Decomposition Competenze: Mathematical Modeling, Physical Reasoning Objects: Projectile Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

In figura è mostrato un raggio di luce (R) che passa da un blocco di plexiglas (in basso) all’aria (in alto).

• Tra i raggi indicati in figura con A, B, C, D ed E, quale corrisponde all’angolo limite?

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.10 Risposta: B · Soluzioni (PDF)

The figure shows a beam of light (R) passing from a block of plexiglas (below) to the air (above).

• Of the beams shown in Figure A, B, C, D and E, which one corresponds to the angle of the limit?

Topic: Geometric Optics Metodi: Snell’s Law, Ray Tracing Competenze: Diagrammatic Reasoning, Physical Reasoning Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.10 The Commission has also adopted a number of proposals for the implementation of the ‘European Union’s strategy for the protection of the environment.

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