Programma :
CONCETTI INTRODUTTIVI
Grandezze fisiche e loro misura – Grandezze
fondamentali e derivate – Unità di
misura e campioni di lunghezza, tempo e massa.
Errori di misura, cifre significative.
· Il punto materiale: determinazione della
posizione, coordinate cartesiane e polari. La
legge oraria.
· Grandezze scalari e vettoriali. Algebra
dei vettori.
MECCANICA DEL PUNTO
Vettore posizione e vettore spostamento. Velocità
media e velocità istantanea. Accelerazione
media ed accelerazione istantanea. Derivata di
un vettore. Moti piani: accelerazione tangenziale
ed accelerazione normale. Descrizione di alcuni
casi significativi: moto circolare uniforme e
non uniforme, moto rettilineo uniformemente accelerato,
moto rettilineo uniforme, moto del proiettile.
· Definizione operativa di forza. I tre
principi della dinamica. Il problema generale
della dinamica: dalla forza alla legge oraria
del moto. Espressione esplicita di alcune forze:
forza di gravitazione universale, forza peso,
forza elastica. Reazioni vincolari, forze di attrito
statico e dinamico, tensioni. Moto del pendolo
semplice e dell’oscillatore armonico
· Lavoro di una forza e lavoro di un sistema
di forze. Teorema dell’energia cinetica.
Forze conservative. Definizione di energia potenziale.
Teorema di conservazione dell’energia meccanica;
correzione in presenza di forze non conservative.
Energia potenziale della forza di gravitazione
universale, della forza peso, della forza elastica.
Relazione tra forza ed energia potenziale. Condizioni
di equilibrio di un punto materiale e relazione
con la energia potenziale.
· Definizione di quantità di moto.
Teorema dell’impulso. II legge della dinamica
in forma generalizzata.
· Momento di un vettore rispetto ad un
polo. Momento angolare (o momento della quantità
di moto) e momento della forza. II legge della
dinamica per i momenti: teorema del momento angolare.
MECCANICA DEI SISTEMI
· Dinamica dei sistemi. Equazioni cardinali
della dinamica dei sistemi e III principio della
dinamica. Definizione e proprietà del centro
di massa. Calcolo della posizione del centro di
massa. Principi di conservazione della quantità
di moto e del momento angolare.
· Sistemi rigidi. Condizioni di equilibrio.
Energia cinetica rotazionale e teorema di Koenig
(energia cinetica totale di un sistema rigido).
Momento angolare di un sistema rigido. Definizione
e significato del momento di inerzia. Equazioni
cardinali per i sistemi rigidi.
TERMODINAMICA
· Concetto e misura della temperatura.
Dilatazione termica. Transizioni di fase. Calore
e lavoro in una trasformazione termodinamica.
Trasformazioni quasi statiche e trasformazioni
reversibili. Relazione tra calore scambiato e
variazione di temperatura in corpi a volume costante.
Calori latenti nelle transizioni di fase.
· Primo principio della termodinamica.
Energia interna. Calore specifico. Gas perfetti.
Calori specifici molari. Trasformazioni sul piano
di Clapeyron. Temperatura di equilibrio tra corpi
a volume costante. Sorgente isoterma di calore.
· Secondo principio della termodinamica.
Ciclo di Carnot e suo rendimento. Disuguaglianza
di Clausius e definizione di entropia. Calcolo
della differenza di entropia in una trasformazione
termodinamica. Variazioni di entropia in sistemi
isolati.
CAMPO ELETTRICO E CORRENTI
· Fenomeni di elettrizzazione. La carica
elettrica. Induzione elettrostatica. La legge
di Coulomb
· Definizione di campo elettrico. Caso
della carica puntiforme. Linee di forza del campo
elettrico. Campo generato da distribuzioni continue
di cariche. Il dipolo elettrico, orientazione
del dipolo in un campo elettrico
· La legge di Gauss per il campo elettrico,
dimostrazione e generalizzazione a N cariche Applicazioni
della legge di Gauss
· Energia potenziale elettrostatica. Caso
di due cariche puntiformi e caso di campo uniforme.
Definizione di potenziale elettrico. Caso della
carica puntiforme, di distribuzioni continue e
discrete di cariche. Differenza di potenziale
tra punti a campo uniforme
· Moto delle cariche in campi elettrici.
· Definizione di Capacità di un
conduttore. Caso del condensatore piano. Condensatori
in serie e in parallelo
· Energia del campo elettrostatico
· Definizione di corrente e densità
di corrente elettrica. Equazione di continuità.
Conduttività elettrica, relazione tra J
ed E. Effetto Joule. Resistenza elettrica e resistività.
Leggi di Ohm. Resistenze in serie ed in parallelo.
Concetto e definizione di forza elettromotrice.
Leggi di Kirchoff.
|