FISICA 1 ( cod. 1000976)

I parte 1. Introduzione e richiami di calcolo vettoriale Meccanica e Termodinamica classica. Fisica e misura, grandezze fisiche, campioni. Richiami di calcolo vettoriale: proprietà generali delle grandezze vettoriali; versori; scomposizione; prodotto scalare e prodotto vettoriale; rappresentazione cartesiana; derivata di vettori e versori. 2. Cinematica del punto Schema del punto materiale. Vettori posizione, spostamento, velocità, accelerazione; rappresentazione cartesiana. Moto uniforme e uniformemente accelerato. Corpi in caduta libera. Moti piani: moto del proiettile; moti circolari, moto circolare uniforme, accelerazione centripeta; grandezze angolari. Moto oscillatorio armonico. 3. Dinamica del punto: forza e leggi di Newton Interazioni, concetto di forza; leggi di Newton; sistemi di riferimento inerziali; massa e peso; quantità di moto e sua conservazione, forma generale della seconda legge di Newton; impulso e teorema dell'impulso. 4. Applicazioni delle leggi di Newton Forze di contatto: tensione, forza normale; forza di attrito radente, statico e dinamico; attrito viscoso; forza elastica e legge di Hooke. Dinamica del moto circolare uniforme: forza centripeta. Pendolo semplice e pendolo conico. Sistemi inerziali e relatività galileiana. Sistemi di riferimento non inerziali, forze apparenti. Sistemi rotanti: forza di Coriolis. Il sistema di riferimento terrestre. 5. Lavoro ed energia meccanica Lavoro di una forza costante e di una forza variabile; teorema dell’energia cinetica per un punto materiale. Potenza. Forze conservative e non conservative; energia potenziale: elastica, gravitazionale; energia meccanica totale e sua conservazione in sistemi isolati conservativi; trattazione generale dei sistemi conservativi in una e in tre dimensioni. 6. Dinamica dei sistemi di punti materiali Moto di un sistema di punti materiali; centro di massa e suo moto; II legge Newton per un sistema di punti materiali; conservazione della quantità di moto; sistema di riferimento del centro di massa. Teorema dell’energia cinetica. 7. Dinamica del corpo rigido I: momento di inerzia, II legge di Newton Schema del corpo rigido, densità, centro di massa; traslazione, rotazione e roto-traslazione; momento di una forza; momento di inerzia; II legge Newton per moti rotatori; teorema di Huygens-Steiner; baricentro. Moto di puro rotolamento. Lavoro ed energia cinetica nel moto rotatorio e roto-traslatorio. II parte 8. Dinamica del corpo rigido II: momento angolare, statica Momento angolare di una particella, di un sistema di particelle e di un corpo rigido; teorema del momento angolare; simmetria dei corpi; conservazione del momento angolare. Equilibrio statico del corpo rigido. 9. Conservazione dell'energia Generalizzazione del principio di conservazione dell’energia meccanica, lavoro forze esterne; energia interna di un sistema di punti materiali; conservazione dell'energia in un sistema di punti materiali; energia associata al centro di massa. 10. Fenomeni di urto Definizione di urto, forze impulsive; urti e principi di conservazione; urti elastici monodimensionali; urti anelatici; impulso angolare, momento dell'impulso; urti tra particelle e corpi estesi. 11. Gravitazione: fenomenologia e legge di Newton Moto dei pianeti e dei satelliti: leggi di Keplero; legge della gravitazione universale di Newton; misura della costante G; massa inerziale e gravitazionale; gravitazione vicino alla superficie terrestre. Distribuzione sferica di massa: teoremi dei gusci. Energia potenziale gravitazionale, velocità di fuga: moto dei satelliti artificiali. Forze centrali. Energia e orbite. Campo gravitazionale. 12. Proprietà elastiche dei solidi Compressione e trazione, legge di Hooke generalizzata; legge di Poisson, variazione di volume; deformazione di scorr