Dinamica dei Fluidi e Sistemi Non Inerziali

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Questions and Answers

Quale delle seguenti affermazioni sulla 2° legge della dinamica per i fluidi è corretta?

La densità di un fluido rimane costante in tutti i casi.

La 2° legge della dinamica non si applica ai fluidi.

In un volume possono esserci masse diverse di fluido. (correct)

La densità di un fluido varia solo a basse pressioni.

Qual è la caratteristica principale di un sistema di riferimento inerziale?

È più semplice da utilizzare rispetto ai sistemi non inerziali.

Prende come riferimento punti immobili o in moto rettilineo uniforme. (correct)

Non segue il principio d’inerzia.

Utilizza punti in moto accelerato come riferimento.

Cosa rappresenta l'accelerazione apparente in un sistema non inerziale?

L'accelerazione che non influisce sui corpi in movimento.

Un'illusione ottica causata dalla gravità.

Una forza che agisce in direzione opposta alla forza reale.

Un valore che si somma all'accelerazione iniziale. (correct)

Qual è la formula corretta per calcolare la forza in un sistema non inerziale?

F = m * a + F apparente Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo i sistemi di riferimento non inerziali?

Includono accelerazioni apparenti che influenzano i corpi in movimento. Signup and view all the answers

Qual è la velocità angolare con cui la Terra ruota attorno al proprio asse?

15°/ora Signup and view all the answers

In quale direzione deviano le traiettorie dei corpi a causa della forza di Coriolis nell'emisfero Nord?

Verso destra Signup and view all the answers

Quale delle seguenti forze è considerata una forza apparente?

Forza centrifuga Signup and view all the answers

Qual è l'equazione generale del moto secondo il contenuto fornito?

Fg + Fp + Fd + Fa + Fc = a tot Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente le forze in un sistema di riferimento non inerziale?

Le forze apparenti devono essere introdotte in un sistema non inerziale. Signup and view all the answers

Qual è la direzione della forza di gravità?

Verso il centro della Terra Signup and view all the answers

Come è calcolata la forza del gradiente di pressione?

Fp = - 1/ρ × ΔP/ΔS Signup and view all the answers

Qual è la caratteristica della forza deviante o di Coriolis?

Varia a seconda dell'emisfero Signup and view all the answers

Qual è il verso della forza di attrito?

Opposto alla direzione del movimento Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni sulla forza centrifuga è corretta?

Fc = V^2/r e agisce verso l'esterno Signup and view all the answers

Qual è il principio che giustifica di considerare la sommatoria delle forze uguale a zero in certi casi?

L'equilibrio statico delle forze Signup and view all the answers

Quali fattori influenzano la forza deviante o di Coriolis?

Latitudine e velocità di rotazione terrestre Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura comunemente utilizzata per il coefficiente di attrito dinamico?

Senza unità Signup and view all the answers

Quale delle seguenti forze non è considerata nel moto orizzontale su grande scala?

Forza di Coriolis Signup and view all the answers

Nel vento geostrofico, quale affermazione è vera riguardo alle forze in gioco?

La forza di pressione è bilanciata dalla forza deviante Signup and view all the answers

Cosa accade alla traiettoria del vento quando aumenta la velocità nella dinamica del vento geostrofico?

Devia verso destra Signup and view all the answers

Qual è il valore di pressione atmosferica considerato come riferimento centrale nel contesto del vento geostrofico?

1000 hPa Signup and view all the answers

Quale forza non viene considerata nel moto della libera atmosfera?

Forza di attrito Signup and view all the answers

Durante il vento geostrofico, cosa accade alla forza deviante quando la velocità dell'aria aumenta?

Aumenta Signup and view all the answers

Nel contesto del vento geostrofico, cosa rappresenta $F_p$?

Forza di pressione Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il moto rettilineo uniforme del vento geostrofico?

È caratterizzato da un equilibrio tra Fp e Fd Signup and view all the answers

Qual è la principale caratteristica del vento geostrofico?

Moto rettilineo uniforme Signup and view all the answers

Quale affermazione è vera riguardo il vento di gradiente?

Si muove lungo isobare curve Signup and view all the answers

Cosa indica l'equazione Fp + Fd + Fa = 0?

Equilibrio delle forze operative nello strato limite Signup and view all the answers

Quale fattore influisce sull'angolo ᵦ nel moto del vento?

Il tipo di superficie e la distanza verticale Signup and view all the answers

Che cosa comporta il principio di compensazione di Dines in un'area ciclonica?

Il deflusso è superiore alla convergenza in quota Signup and view all the answers

Qual è una condizione restrittiva per il moto del vento nello strato limite?

Moto su grande scala Signup and view all the answers

Quale descrizione del moto rettilineo uniforme del vento geostrofico è corretta?

Si verifica in prossimità di isobare rettilinee e parallele Signup and view all the answers

In quale situazione il vento nello strato limite tende a mantenere le basse pressioni a sinistra nell'emisfero nord?

In presenza di venti geostrofici Signup and view all the answers

Qual è la direzione del vento geostrofico nell'emisfero nord rispetto alle isobare?

Spira parallelo alle isobare con l'alta pressione a destra Signup and view all the answers

Cosa indica la formula del vento geostrofico $V = \frac{\Delta P}{\rho 2 \omega \sin \phi \Delta x}$?

La velocità del vento in relazione alla pressione e alla densità Signup and view all the answers

Qual è l'effetto della distanza tra le isobare sulla velocità del vento geostrofico?

Isobare più vicine causano venti più intensi Signup and view all the answers

Nell'emisfero sud, dove si trova l'alta pressione rispetto al vento geostrofico?

A destra Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra la quota e la velocità del vento geostrofico?

La velocità aumenta con l'aumentare della quota Signup and view all the answers

Cosa stabilisce la regola di Buy Ballot riguardo al vento geostrofico?

Il vento spira parallelo alle isobare Signup and view all the answers

Quali sono le condizioni per la stabilizzazione della velocità del vento geostrofico?

Quando i vettori della forza di gradiente e la forza di Coriolis sono uguali e opposti Signup and view all the answers

Quando è più elevata la velocità del vento geostrofico?

A basse latitudini rispetto alle alte latitudini Signup and view all the answers

Cosa rappresenta la legge di Stevino nella meccanica dei fluidi?

Una relazione tra pressione e altezza nei fluidi Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura della pressione utilizzata nelle carte meteo?

Hectopascal (Hpa) Signup and view all the answers

Study Notes

Dinamica dell'atmosfera

La dinamica dell'atmosfera studia il moto dell'aria.
La seconda legge della dinamica per i solidi è F = m x a.
La seconda legge della dinamica per i fluidi è F = a (densità variabile, compressibile).
Per semplificare i calcoli, si considera la massa dell'aria pari a 1 kg.
Per i sistemi di riferimento inerziali, vale il principio di inerzia. I punti di riferimento sono punti immobili o in moto rettilineo uniforme.
Per i sistemi di riferimento non inerziali, non vale il principio di inerzia; i punti di riferimento sono in moto accelerato(es. superficie terrestre).
L'accelerazione di un corpo in un sistema non inerziale è data dall'accelerazione iniziale più un'accelerazione apparente.
La terra ruota attorno al proprio asse con velocità angolare costante (15°/ora).
La forza di Coriolis devia la traiettoria dei corpi verso destra nell'emisfero nord e verso sinistra nell'emisfero sud.
L'equazione generale del moto è Fg + Fp + Fd + Fa + Fc = a tot (Forze reali: Fg, Fp e Fd; Forze apparenti: Fa e Fc).
Fg = forza di gravità, verso il centro della terra.
Fp = forza dovuta al gradiente di pressione, verso dalle alte alle basse pressioni.
Fd = forza di Coriolis, perpendicolare al vettore velocità.
Fa = forza di attrito, opposta alla velocità.
Fc = forza centrifuga, perpendicolare alla traiettoria.
Per comodità, si considera la sommatoria delle forze applicate vicina a zero.
Le scale dei moti atmosferici sono: piccola scala (< 10 km), mesoscala (10-100 km), scala sinottica (100-1000 km), scala planetaria (> 1000 km).
I venti geostrofici si verificano in moto rettilineo uniforme.
I venti di gradiente si verificano in moto circolare uniforme (ad isobare circolari concentriche).
I venti nello strato limite sono una combinazione dei venti geostrofici e di gradiente con attrito.
Le isobare sono linee di pressione costante.
Le isoipse sono linee di altezza geopotenziale costante sull'alta troposfera.
Il gradiente topografico è la differenza di altitudine geopotenziale tra due isoipse divisa per la distanza tra le due isoipse su una carta di quota.
Il vento di Dines mostra la distribuzione della divergenza/convergenza nell'atmosfera seguendo il principio di conservazione della massa.
Un livello di non divergenza (LND) si trova generalmente intorno ai 550 hPa e mostra una relazione con la stabilità atmosferica.
La discesa di aria genera condizioni di bel tempo (compressione adiabatica, riscaldamento).
La salita di aria genera condizioni di cattivo tempo (espansione adiabatica, raffreddamento).
Il vento si origina dal gradiente di pressione e devia per la componente coriolis.

Vento Geostrofico

I venti geostrofici sono venti che spirano parallelamente alle isobare.
La regola di Buys Ballot indica la direzione dei venti nell'emisfero nord (isobare rettilinee e parallele).
L'intensità del vento geostrofico è proporzionale al gradiente barico e alla latitudine. 
La velocità del vento geostrofico è determinabile dalla differenza di pressione e distanza.
I venti di gradiente sono caratterizzati da una velocità costante e da un moto curvilineo.  
La componente centrifuga ha un verso variabile. 
L'equazione del vento di gradiente è Fp + Fd + Fc = 0.
Al variare della latitudine la componente deviante del vento può variare.
Nelle basse latitudini il vento di gradiente avrà maggiore velocità rispetto ad aree con alta latitudine.

Curvatura anticiclonica e ciclonica

Le formule matematiche per la velocità di un vento in curvatura anticiclonica e ciclonica sono state descritte, con le relative soluzioni.

Gradiente topografico

Il gradiente topografico descrive la variazione di altitudine geopotenziale rispetto alla distanza tra due isoipse. 
La direzione e il verso del vento vengono descritti con le relative formule matematiche.

Vento nello strato limite

L'equazione del vento nello strato limite tiene conto della forza di attrito.  
L'angolo della direzione del vento viene descritto.

Approssimazioni

Sono state descritte le diverse approssimazioni applicabili per la risoluzione matematica del vento geostrofico, di gradiente, e nello strato limite.
Sono state descritte le condizioni restrittive richieste per le diverse tipologie dei venti.

Livelli barici

Sono stati descritti i diversi livelli barici dell'atmosfera.

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Description

Questo quiz esplora la 2° legge della dinamica applicata ai fluidi e i concetti di sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Metterai alla prova le tue conoscenze su forze, accelerazioni apparenti, e la forza di Coriolis. Testa la tua comprensione delle emozionanti leggi della dinamica!