Programma:
1 Il metodo
scientifico
Definizione operativa
di una grandezza fisica. Misurazione di una
grandezza fisica. Gli errori di misura. Definizione
di errore. Tipi di errore. Distribuzione normale
delle misure. Il valore più probabile
della misura. Propagazione degli errori. Rappresentazione
dei risultati sperimentali. Sistemi di unità
di misura. Il tempo. Lo spazio. La massa. Il
sistema internazionale ed altri sistemi di unità
di misura. Dimensione di una grandezza fisica
2. Cinematica
del punto materiale
Coordinate spaziali.
Spostamento e concetto di moto. Velocità.
Accelerazione. Dalla accelerazione alla traiettoria.
Alcuni moti particolari. Moto rettilineo uniforme.
Moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto
piano uniformemente accelerato. Moto circolare.
Velocità angolare ed accelerazione angolare.
Derivata di un vettore di modulo costante: formula
di Poisson. Moto periodico e moto armonico semplice
3. Dinamica del
punto materiale
Concetto di interazione.
Le interazioni fondamentali. Sistema di riferimento
inerziale. La forza.
Concetto di forza. Definizione di forza. La
molla tarata. Carattere vettoriale delle forze.
I principi della dinamica classica. Principio
di Relatività. Prima legge di Newton:
principio d'inerzia. Seconda legge di Newton.
Terza legge di Newton: principio di azione e
reazione. Momento di una forza e momento della
quantità di moto
4. Esempi di
forza
Forza peso. Definizione.
Misura statica della forza peso. La forza elastica.
Le forze di attrito. Attrito radente. Attrito
volvente. Attrito viscoso. Moto in presenza
della forza peso. Il pendolo semplice. Esempio
di moto in presenza di attrito. Moto sotto l'azione
di una forza elastica. Moto armonico semplice.
Moto armonico smorzato. Moto armonico forzato
e risonanza.
5. Relatività
galileiana.
Trasformazioni
di Galileo. Covarianza delle leggi della Meccanica
Classica.
6. Sistemi di
riferimento non inerziali e forze fittizie
Riferimento in
moto rettilineo uniformemente accelerato. Riferimento
in moto rotatorio uniforme: forza centrifuga.
Particella mobile rispetto ad un riferimento
rotante, forza di Coriolis.
7. Energia e
lavoro
Il lavoro. Lavoro
della forza peso. Lavoro di una forza elastica.
Potenza dell'oscillatore forzato. Energia Cinetica.
Forze conservative e potenziale. Energia potenziale
ed energia meccanica. Sistemi ad un grado di
libertà. Forza, energia potenziale e
condizioni di equilibrio.
8. Sistemi di
particelle
Configurazione
e centro di massa . Quantità di moto.
Prima equazione cardinale.
Momento angolare. Seconda equazione cardinale.
Energia di un sistema di particelle. Il problema
dei due corpi.
9. Leggi di conservazione
Considerazioni
generali. Conservazione della quantità
di moto. Conservazione del momento angolare.
Conservazione dell'energia. Sistema legato.
Energia di legame.
10. Urti
Considerazioni
energetiche e classificazione degli urti. Urto
frontale elastico. Urto obliquo elastico. Urti
completamente anelastici.
11. Corpi rigidi
Cinematica del
corpo rigido. Dinamica del corpo rigido. 1l
momento angolare di un corpo rigido; matrice
d'inerzia. L'energia cinetica di un corpo rigido;
il momento d'inerzia. Equazioni del moto rotatorio
di un corpo rigido. Lavoro ed energia cinetica
di rotazione di un solido. l pendolo fisico
ed il pendolo di torsione. Moto di rotolamento
di una ruota. La trottola. Statica dei corpi
rigidi
14. Gravitazione
Dalle leggi di
Keplero alla legge di gravitazione universale.
La misurazione della costante di gravitazione
universale. Il campo gravitazionale. Energia
potenziale in un campo gravitazionale. Energia
propria gravitazionale. Energia ed orbite dei
corpi celesti. Energia potenziale efficace e
moto dei pianeti. l flusso del campo gravitazionale
ed il teorema di Gauss Il campo gravitazionale
prodotto da una massa sferica. Forza peso ed
accelerazione di gravità.
Testi di
riferimento:
Caciuffo-Melone, Fisica
Generale, Zanichelli, Vol. I
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