Fisica I

Programma del corso:

• Grandezze Fisiche
  Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Il Sistema Internazionale. Cenni di analisi dimensionale. Sistemi di riferimento. Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Somma, sottrazione e prodotto tra vettori.

• Cinematica del punto materiale
  Moto in una dimensione. Velocità media e velocità istantanea. Accelerazione media ed accelerazione istantanea. Equazione oraria del moto. Moto uniforme, moto uniformemente accelerato, caduta dei gravi. Moto in due dimensioni. Moto di un proiettile e cenni di balistica. Moto circolare uniforme. Accelerazione radiale ed accelerazione tangenziale e loro relazione scalare. Moti relativi.

• Dinamica del punto materiale
  Massa e densità. Concetto di forza. Sistemi inerziali. Le leggi della dinamica. Peso di un corpo. Forze conservative e forze dissipative. Forze costanti e forze variabili. Forze di natura elastica. Legge di Hooke. Sistemi non inerziali. Lavoro di una forza nel caso unidimensionale sia per forze costanti che per forze variabili. Energia cinetica. Forze conservative. Energia potenziale. Teorema dellíenergia cinetica. Potenza. Teorema di conservazione dell'energia.

• Sistemi di particelle
  Centro di massa di un corpo. Velocità ed accelerazione del centro di massa. Impulso e quantità di moto. Forze interne e forze esterne. Sistemi isolati. Conservazione della quantità di moto. Urti in una e due dimensioni. Urti elastici ed anelastici.

• Cinematica e dinamica rotazionale
  Variabili angolari . Relazioni tra variabili lineari e variabili angolari. Equazioni cinematiche di un punto materiale in rotazione attorno ad un asse fisso. Momento di una forza e momento risultante di un sistema di forze. Momento d'inerzia di un punto materiale. Energia cinetica rotazionale. Momento angolare di un punto materiale. Sistemi isolati e conservazione del momento angolare.

• Dinamica del corpo rigido
  Momento d'inerzia di un corpo rigido in rotazione attorno ad un asse fisso passante per il suo baricentro. Dinamica del moto rotatorio. Moto puramente traslazionale. Moto puramente rotazionale.

• Statica
  Condizioni di equilibrio di un corpo. Centro di gravità. Equazioni canoniche dell'equilibrio di un corpo.

• Oscillatore armonico
  Cinematica del moto armonico semplice. Forza ed energia nel moto armonico semplice. Dinamica del moto armonico semplice. Sovrapposizione di due moti armonici semplici.

• Gravitazione
  Le leggi di Keplero. La legge della gravitazione universale. L'accelerazione di gravità nelle vicinanze della superficie terrestre. Energia potenziale gravitazionale. Velocità di fuga. Il moto dei pianeti.

• Statica dei fluidi
  Concetto di pressione. Densità. Pressione esercitata da una colonna di fluido. Legge di Stevino. Il barometro di Torricelli. La pressione atmosferica. Principio di Pascal. Principio di Archimede e la spinta archimedea.

• Dinamica dei fluidi
  Moto dei fluidi. Fluido ideale. Equazione di continuità. Portata. Portata volumetrica. Teorema di Leonardo. Il teorema di Bernoulli. Il tubo di Venturi. Viscosità. Legge di Stokes. Velocità limite di una sfera in moto in un liquido viscoso.

• Termometria e Calorimetria
  Temperatura di un corpo e sua misura. Le leggi della dilatazione termica. La dilatazione termica dei solidi dei liquidi e dei gas. Termometri e scale termometriche. Termometri a gas. Scala termodinamica assoluta. Il kelvin. Il gas perfetto e sua equazione di stato. Teoria cinetica dei gas perfetti. Calore specifico e capacità termica. Equazione fondamentale della Calorimetria. Cambiamenti di stato e calori latenti. Propagazione del calore. Misura delle quantità di calore. I calorimetri. Il calorimetro delle mescolanze. Determinazione sperimentale dell'equivalente in acqua di un calorimetro. L'equivalente meccanico della caloria.

• I principi della termodinamica
  Sistemi termodinamici. Il primo principio della termodinamica. Calcolo dell'energia interna di un gas perfetto. Espansione libera. Trasformazioni adiabatiche di un gas perfetto. Il secondo principio della termodinamica. Macchine termiche e macchine frigorifere. Rendimento di una macchina termica. Ciclo di Carnot. Macchina termica ideale. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. La funzione di stato entropia. Entropia delle sorgenti. Entropia ed irreversibilità.

Testi consigliati:

• Resnick, Halliday, Krane: FISICA I - Casa Editrice Ambrosiana -Milano.
• Alonso, Finn: ELEMENTI DI FISICA - Vol. I - Masson Italia Editori - Milano.
• Tipler: FISICA I - Zanichelli Bologna. Ohanian: FISICA - Vol. I- Zanichelli - Bologna.

Titolare del Corso: Prof. Emilio Burattini.