Fisica del Vento e delle Forze

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Questions and Answers

Che cosa rappresenta il vento termico?

  • Il movimento dell'aria in un campo barico uniforme.
  • La differenza tra i venti a due quote diverse. (correct)
  • La somma dei venti a diverse altitudini.
  • Il vento che si verifica in assenza di attrito.

Qual è la direzione del vento termico in relazione alle isoterme?

  • Segue il movimento delle forze di Coriolis.
  • Mantiene l'aria fredda a sinistra e l'aria calda a destra. (correct)
  • È indipendente dalle temperature dell'aria.
  • Si dirige verso le aree di alta pressione.

Quali sono le condizioni affinché si verifichi il vento di gradiente?

  • Velocità variabile e attrito significativo.
  • Moto rettilineo uniforme senza forze di attrito.
  • Moto curvilineo uniforme e velocità costante. (correct)
  • Movimento in un campo barico ad isobare rialzate.

Quale forza è responsabile della deviazione del vento secondo la teoria del vento geostrofico?

<p>Forza deviante o di Coriolis. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica del moto stazionario orizzontale circolare uniforme?

<p>Richiede un campo barico ad isobare circolari concentriche. (C)</p> Signup and view all the answers

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

<p>15°/ora (D)</p> Signup and view all the answers

Quale forza devia la traiettoria del corpo verso destra nell'emisfero Nord?

<p>Forza deviante o di Coriolis (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti forze è considerata una forza apparente?

<p>Forza centrifuga (C)</p> Signup and view all the answers

Nell'equazione generale del moto, quale dei seguenti termini rappresenta la forza di gravità?

<p>Fg (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'elemento chiave che definisce le forze come grandezze vettoriali?

<p>Direzione e verso (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta la forza Fd nell'equazione generale del moto?

<p>Forza deviante o di Coriolis (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa caratterizza un sistema di riferimento non inerziale?

<p>Richiede l'introduzione di forze apparenti (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è la direzione della forza di gravità?

<p>Verso il centro della Terra (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'espressione corretta per la forza del gradiente di pressione?

<p>Fp = - 1/ρ x ΔP/ΔS (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il verso della forza deviante o di Coriolis nell'emisfero sud?

<p>Verso sinistra rispetto al movimento (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'equazione della forza centrifuga?

<p>Fc = V2 / r (D)</p> Signup and view all the answers

A cosa si riferisce la direzione opposta alla velocità nella forza di attrito?

<p>Verso il lato opposto del movimento (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il valore di sin 90 nella formula della forza di Coriolis?

<p>1 (B)</p> Signup and view all the answers

Quando la sommatoria di tutte le forze applicate è considerata uguale a zero?

<p>Quando sono tutte in equilibrio (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti forze agisce lungo la congiungente due punti con differenza di pressione?

<p>Forza del gradiente di pressione (B)</p> Signup and view all the answers

In quale situazione la forza centrifuga ha direzione verso l'esterno?

<p>In una traiettoria circolare (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è la formula corretta per calcolare la velocità del vento geostrofico?

<p>$V = \frac{\Delta P}{\rho 2 g \sin \phi \Delta x}$ (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa rappresenta l'altezza geopotenziale nel contesto della dinamica atmosferica?

<p>Un'approssimazione per le superfici isobariche (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è l'effetto dell'inclinazione della superficie isobarica sull'intensità del vento?

<p>Maggiore inclinazione porta a una maggiore intensità del vento (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è il valore di g0 utilizzato come riferimento nella dinamica atmosferica?

<p>9,80665 m/s2 (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa descrive un gradiente topografico?

<p>La variazione di elevazione rispetto a una distanza orizzontale (A)</p> Signup and view all the answers

Come influisce la temperatura sulle superfici isobariche?

<p>Influisce sull'inclinazione delle superfici isobariche (C)</p> Signup and view all the answers

Qual è il significato dell'angolo φ nella formula del vento geostrofico?

<p>Rappresenta l'angolo di inclinazione delle superfici isobariche (A)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è corretta riguardo la variazione di pressione?

<p>La variazione di pressione è diretta proporzionalmente al gradiente topografico (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il parametro che indica la distanza verticale nel contesto del gradiente topografico?

<p>Δz (B)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente le superfici isobariche in relazione alla temperatura?

<p>La temperatura può influenzare l'inclinazione delle superfici isobariche (D)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente il comportamento del vento geostrofico nell'emisfero nord?

<p>Il vento scorre parallelo alle isobare lasciando l'alta pressione a destra. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni sulla regola di Buy Ballot è vera?

<p>Il vento spira parallelo alle isobare, mantenendo la bassa pressione a sinistra nell'emisfero nord. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale formula rappresenta il calcolo della velocità del vento geostrofico?

<p>V = ΔP / (ρ 2 ꞷ senφ) (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa succede alla velocità del vento geostrofico man mano che ci si avvicina a isobare più vicine?

<p>La velocità del vento aumenta. (A)</p> Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive migliormente l'effetto della forza di Coriolis sul vento?

<p>La forza di Coriolis causa la deviazione del vento verso destra negli emisferi sud. (C)</p> Signup and view all the answers

Come varia l'intensità del vento geostrofico all'aumentare della quota?

<p>L'intensità del vento aumenta. (D)</p> Signup and view all the answers

In quale condizione o situazione il vento geostrofico è più intenso?

<p>Alle alte latitudini. (B)</p> Signup and view all the answers

Che indica la legge di Stevino nella meccanica dei fluidi?

<p>La relazione tra il valore della pressione e l'altezza. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale fattore influisce sulla deviazione del vento geostrofico?

<p>La forza di gradiente. (D)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è falsa riguardo al vento geostrofico?

<p>Scorre con velocità uniforme in tutte le condizioni atmosferiche. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Velocità angolare costante della Terra

La Terra ruota attorno al proprio asse ad una velocità angolare costante, di circa 15°/ora.

Forza di Coriolis

Forza che devia la traiettoria di un corpo in movimento sulla Terra verso destra nell'emisfero Nord e verso sinistra nell'emisfero Sud.

Sistema di riferimento non inerziale

Un sistema di riferimento in cui un corpo in moto rettilineo uniforme subisce una forza apparente.

Equazione generale del moto

Fg + Fp + Fd + Fa + Fc = a tot dove Fg, Fp, Fd, Fa, and Fc rappresentano rispettivamente le forze di gravità, di pressione, deviante/Coriolis, attrito e centrifuga, e a tot l'accelerazione totale.

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Forze reali

Forze che agiscono su un oggetto indipendentemente dal sistema di riferimento scelto.

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Forze apparenti

Forze che appaiono in un sistema di riferimento non inerziale, ma non sono presenti nel sistema inerziale corrispondente.

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Grandezza vettoriale

Una grandezza fisica caratterizzata da direzione, verso e intensità.

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Forza di gravità

Forza che attira due oggetti con massa verso il centro della Terra.

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Forza di gradiente di pressione

Forza che spinge un fluido da zone ad alta pressione a zone a bassa pressione.

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Forza di attrito

Forza che si oppone al movimento di un oggetto.

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Forza centrifuga

Forza apparente che spinge un oggetto verso l'esterno di una traiettoria curva.

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Equazione del moto

Equazione che descrive il movimento di un oggetto sotto l'influenza di forze.

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Sommatoria delle forze

La somma di tutte le forze agendo su un oggetto.

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Approssimazioni in fisica

Il semplificare le equazioni per risolvere i problemi.

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Gradiente di pressione

Differenza di pressione su una superficie.

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Vento Geostrofico

Vento che spira parallelamente alle isobare, nell'emisfero nord con alta pressione a destra e bassa pressione a sinistra, e viceversa nell'emisfero sud.

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Regola di Buy Ballot

Regola che descrive la direzione del vento geostrofico rispetto alle isobare, tenendo conto dell'emisfero.

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Isobare

Linee che collegano punti di uguale pressione atmosferica sulle carte meteorologiche.

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Forza di Gradiente

Forza che spinge l'aria da aree di alta pressione verso aree di bassa pressione.

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Formula del vento geostrofico

Equazione che descrive l'intensità del vento geostrofico in base alla differenza di pressione e alla densità dell'aria.

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Intensità del vento geostrofico

Dipende dalla distanza tra le isobare (più vicine, più intenso) e dalla densità dell'aria (aria più leggera, vento più intenso).

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Carte di pressione

Rappresentazioni grafiche della distribuzione della pressione atmosferica su una mappa.

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Quota

Altezza rispetto al livello del suolo.

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Isobare ogni 4 Hpa

Le isobare nelle carte di pressione sono mostrate ogni 4 unità di pressione.

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Altezza Geopotenziale

Misura dell'altezza di un punto rispetto al livello del mare, tenendo conto della variazione della forza di gravità.

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Gradiente Topografico

Variazione dell'altezza del terreno in una certa regione.

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Superficie Isobaric

Superficie immaginaria che unisce punti della stessa pressione atmosferica.

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Inclinazione Superficie Isobaric

Angolo tra la superficie isobarica e l'orizzontale.

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Variazione di Pressione

Differenza di pressione tra due punti

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Variazione di Quota

Differenza di altitudine tra due punti

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g0

Valore standard dell'accelerazione di gravità.

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Δz = 6 dam

Differenza di quota di 6 decametri (60 metri).

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Vento termico

Il vento termico è un vento fittizio definito come la differenza vettoriale tra i venti a due quote diverse, misurati sulla stessa verticale. Vento termico = (Vento 2) – (vento 1)

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Gradiente termico orizzontale

Il vento termico è proporzionale al gradiente termico orizzontale, ed è diretto lungo le isoterme.

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Direzione del vento termico

Il vento termico mantiene a sinistra le basse temperature (aria fredda) e a destra le alte temperature (aria calda).

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Vento di gradiente

È un tipo di vento caratterizzato da moto circolare uniforme in un campo barico con isobare circolari concentriche.

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Condizioni per il vento di gradiente

Le condizioni per il vento di gradiente sono: velocità costante, moto curvilineo e assenza di forze di attrito.

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Study Notes

Dinamica dell'atmosfera

  • Il secondo principio della dinamica per i solidi è F = m x a
  • Il secondo principio della dinamica per i fluidi è F = a (m=1 kg) , la densità (p o rho) è variabile. In un flusso, diversi volumi possono avere densità diverse.

Sistemi di riferimento

  • Inerziali: Seguono il principio d'inerzia. I punti di riferimento sono punti immobili o in moto rettilineo uniforme (es. stelle fisse).
  • Non inerziali: Non seguono il principio d'inerzia. I punti di riferimento sono in moto accelerato (es. superficie terrestre). La forza apparente è aggiunta all'equazione. a = F + F apparente

Sistemi di riferimento - Non inerziali (continuazione)

  • L'accelerazione di un corpo in un sistema non inerziale è data dall'accelerazione iniziale più un'accelerazione apparente. Si può scrivere come: a = F + F apparente
  • In un sistema non inerziale, oltre alle forze reali, sui corpi in movimento agiscono anche le forze apparenti.

Forza di Coriolis

  • La Terra ruota attorno al proprio asse a velocità angolare costante (ω = 15°/ora).
  • La forza di Coriolis devia il percorso di un corpo che si muove sulla superficie terrestre, verso destra nell'emisfero nord e verso sinistra nell'emisfero sud.
  • L'equazione della forza di Coriolis è: Fd = 2ωsen V.
  • ω è la velocità angolare della Terra
  • V è la velocità del corpo

Equazione generale del moto

  • L'equazione generale del moto in un sistema atmosferico è data da: Fg + Fp + Fd + Fa + Fc = a tot
  • Fg = forza di gravità
  • Fp = forza del gradiente di pressione
  • Fd = forza di Coriolis
  • Fa = forza di attrito
  • Fc = forza centrifuga
  • Le forze in parentesi quadra sono forze reali, presenti in ogni sistema di riferimento.
  • Le forze fuori dai parentesi quadra sono forze apparenti presenti solo in sistemi non inerziali. Dipendono dalla velocità.

Le forze

  • Le forze sono grandezze vettoriali, definite da direzione, verso e intensità.
  • Fg = -g (direzione verticale, verso il centro della terra).
  • Fp = –1/p x ΔP/ΔS (direzione lungo la congiungente dei 2 punti che hanno diversa pressione, verso da alta pressione a bassa pressione).

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