FISICA GENERALE I

Obiettivi formativi

Il corso introduce la metodologia scientifica e sviluppa i concetti ed il formalismo della meccanica newtoniana e della termodinamica classica. Il corso è finalizzato a far acquisire allo studente una sufficiente familiarità con i modelli di base della fisica classica e, in particolare, con il concetto di grandezza fisica e con il ruolo che rivestono i Principi della Fisica.Lo studente, al termine della sua preparazione, dovrà essere in grado di applicare i concetti appresi alla risoluzione di semplici problemi di meccanica e di termodinamica.

Canale 1
ANGELO SCHIAVI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
INTRODUZIONE: Il metodo scientifico. Grandezze fisiche. Sistemi di unità di misura. Misure e incertezze. CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE (PM): Il punto materiale. Sistemi di riferimento. Spostamento, velocità e accelerazione. Legge oraria, traiettoria. Moto uniforme, uniformemente accelerato, circolare, armonico, centrale. Moto dei gravi. Moto piano generico. DINAMICA DEL PM: Forza. Principi della dinamica. Quantità di moto e impulso. Reazioni vincolari, forza peso, elastica, di attrito, resistenze passive. Teorema del momento della quantità di moto. Pendolo semplice. Oscillazioni libere, smorzate e forzate; risonanza. Sistemi di riferimento non inerziali e forze apparenti. LAVORO ED ENERGIA PER IL PM: Lavoro. Forze conservative ed energia potenziale. Energia cinetica e teorema del lavoro e dell'energia cinetica. Potenza. Conservazione dell’energia meccanica. Equilibrio e stabilità. GRAVITAZIONE: Legge di gravitazione universale. Massa gravitazionale. Leggi di Keplero. MECCANICA DEI SISTEMI: Centro di massa. Equazioni cardinali. Teoremi di conservazione. Teorema di Koenig. Processi d’urto: urto normale centrale. Meccanica del corpo rigido. Corpo rigido girevole attorno a un asse fisso: momento di inerzia, teorema di Huygens-Steiner. Rotolamento. Sistemi equivalenti di forze. Pendolo composto. STATICA DEI FLUIDI: Pressione. Legge di Stevino, principio di Pascal, principio di Archimede. ELASTICITA': Deformazioni, sforzi, legge di Hooke. Relazioni fra i moduli elastici. TERMOLOGIA: Temperatura. Principio zero. Scale termometriche. Espansione termica. Quantità di calore, calori specifici. Calorimetri. Trasmissione del calore. TERMODINAMICA: Sistemi termodinamici. Equilibrio termodinamico. Variabili di stato. Trasformazioni. Lavoro nelle trasformazioni reversibili. Calore ed energia. Equivalenza calore-lavoro. Primo principio della termodinamica. Gas ideali: equazione di stato, energia interna dei gas perfetti, interpretazione cinetica della temperatura. Gas reali: equazione di stato di Van der Waals. Macchine termiche. Ciclo di Carnot. Enunciati del secondo principio. Teorema di Carnot. Disuguaglianza di Clausius. Entropia. Temperatura termodinamica.
Prerequisiti
Conoscenze di base nelle discipline scientifiche fornite dai corsi di Analisi Matematica 1, Geometria e Chimica.
Testi di riferimento
Fisica Vol. 1 - Meccanica e Termodinamica" III Edizione di P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci (a cura di S. Atzeni e F. Michelotti) Ed. EsiSES (2023)
Frequenza
Presenza a tutte le lezioni del corso secondo l'orario stabilito dalla Facoltà.
Modalità di esame
Prova scritta: - risoluzione di una serie di esercizi - correttezza dell'impostazione logica della soluzione - consequenzialità della derivazione - rappresentazione grafica dei risultati - discussione del campo di validità della soluzione trovata Prova orale: - completezza delle conoscenze acquisite - chiarezza d'esposizione e proprietà di linguaggio - capacità di risolvere semplici problemi
Modalità di erogazione
Lezione frontale con dimostrazione dei teoremi fondamentali e risoluzione di esempi e esercizi.
  • Codice insegnamento1017999
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria Chimica
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDFIS/01
  • CFU9
  • Ambito disciplinareFisica e chimica