Programma
Cinematica e dinamica del punto materiale
Misure e grandezze fisiche. Vettori ed operazioni tra vettori
Cinematica del punto materiale: velocità ed accelerazione. Moto in 3 dimensioni.
Moto rettilineo ad accelerazione costante.
Moto circolare uniforme. Accelerazione centripeta.
Moto del proiettile e traiettoria parabolica.
Introduzione alle forze. Leggi di Newton
Forza e moto: Forza peso, Reazione del vincolo, forze d'attrito statico e dinamico.
Forze di tensione. Forza elastica
Forze dipendenti dalla velocità. Attrito del mezzo.
Pendolo semplice, pendolo smorzato.
Forze apparenti
Lavoro ed energia
Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica
Forze conservative e non conservative
Lavoro ed energia potenziale. Potenziale forza peso e della forza elastica
Conservazione energia meccanica in sistemi conservativi. Generalizzazione per sistemi non conservativi.
Dinamica di Sistemi di punti e rotazioni
La quantità di moto.
Centro di massa. Teorema del centro di massa. Conservazione impulso ed energia: urti elastici
Variabili angolari. Rotazioni di un sistema di punti materiali.
Energia cinetica rotazionale e momento d'inerzia di un sistema di punti materiali.
Seconda equazione cardinale della dinamica
Momento angolare di un sistema di punti. Principio di conservazione del momento angolare.
Termologia e termodinamica
Principio zero della termodinamica e temperatura. Scale termometriche.
Dilatazione termica dei solidi e liquidi. La propagazione del calore
La quantità di calore. Calore specifico, calore latente. Esperimento di Joule ed equivalente meccanico della caloria. Il lavoro di un sistema termodinamico.
L’ Energia interna. Diagrammi di Clapeyron.
Primo principio della termodinamica. Applicazioni del primo principio a trasformazioni isoterme ed isobare.
Trasformazioni cicliche. Il Secondo principio della termodinamica
Ciclo di Carnot e Teorema di Carnot. Diseguaglianza di Clausius.
L’ Entropia. Entropia e probabilità.
Elettricità e magnetismo
Forza di Coulomb tra cariche puntiformi. Definizione di campo elettrico.
Il dipolo elettrico.
Moto delle cariche in un campo elettrico uniforme.
Potenziale elettrico e differenza di potenziale
Flusso del campo elettrico e Teorema di Gauss.
Applicazioni teorema di Gauss: campi elettrici da distribuzioni di cariche (lastra e sfera uniformemente cariche).
Corrente elettrica continua e vettore densità di carica
Resistenza elettrica e prima e seconda legge di Ohm. Modello di Drude per la conducibilità.
Forza di Lorentz e moto delle cariche in un campo magnetico costante uniforme.
Forza su un filo percorso da corrente. Legge di Biot Savart. Circuitazione del campo magnetico: teorema di Ampere.
Prerequisiti
Conoscenze di base dell'analisi matematica e della statistica.
Conoscenze dei concetti di fisica a livello della scuola superiore
Testi di riferimento
Serway-Jewett
Principi di Fisica
ed. EdiSes
Frequenza
opzionale
presenza in aula consigliata
Modalità di esame
Esame scritto + esame orale: voto minimo 18/30
Votazione finale in 30esimi
Modalità di erogazione
Lezioni in aula
Esercitazioni in aula
