FISICA GENERALE 1 ( cod. 1002191)

MODULO A Grandezze fisiche: Dimensioni, unità di misura; sistemi di unità di misura e grandezze campione; cifre significative; grandezze fisiche fondamentali e derivate. I vettori: Grandezze vettoriali; operazioni fra vettori. Cinematica del punto materiale: Grandezze cinematiche fondamentali (spostamento, velocità, accelerazione); classificazione dei moti: moti rettilinei (uniforme, uniformemente accelerato, es. caduta dei gravi), moti in due dimensioni (es. moto del proiettile, moto circolare); accelerazione radiale e tangenziale; sistemi di riferimento. Dinamica del punto materiale: Le leggi di Newton; forze di contatto e a distanza; il diagramma di corpo libero; dinamica del moto rettilineo, dinamica del moto circolare; sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; forze fittizie. Lavoro ed energia: Concetti di lavoro ed energia cinetica; il teorema lavoro-energia cinetica; la potenza; forze conservative ed energia potenziale; conservazione dell’energia meccanica. Quantità di moto: Definizione di quantità di moto e di impulso; legge di conservazione della quantità di moto. Sistemi discreti e continui: Il centro di massa. Velocità ed accelerazione del centro di massa. Il corpo rigido: Cinematica del corpo rigido: traslazione e rotazione (definizione delle grandezze spostamento, velocità e accelerazione angolari); relazioni fra grandezze cinematiche rotazionali e lineari. Dinamica del corpo rigido: Momento di una forza rispetto ad un asse; centro di gravità; momento di inerzia; teorema degli assi paralleli; momento angolare; equazioni cardinali della dinamica; teoremi di Koenig; energia cinetica rotazionale e lavoro; legge di conservazione del momento angolare; moto di rotolamento perfetto. Gravitazione universale: Legge di gravitazione universale e leggi di Keplero. Urti: Forze impulsive ed urti a due corpi (urti centrali in 1 e 2D, urti con corpi rigidi liberi o vincolati) Statica del corpo rigido: Condizioni di equilibrio statico del corpo rigido. Le oscillazioni: Cinematica e dinamica del moto armonico; considerazioni energetiche per l’oscillatore armonico. MODULO B Onde meccaniche: Il moto ondulatorio, sovrapposizione ed interferenza delle onde, equazione lineare delle onde, onde sulle corde, onde sonore, onde stazionarie. I sistemi continui: Deformazioni nei solidi; grandezze e leggi fondamentali della fluidostatica e della fluidodinamica: legge di Stevino, di Archimede, equazione di continuità; teorema di Bernoulli. Introduzione alla Termodinamica: Variabili termodinamiche e concetti di base. Temperatura: Principio zero della termodinamica ed equilibrio termico; definizione di temperatura; termometri e scale di temperatura Kelvin e Celsius; il termometro a gas a volume costante; la dilatazione termica. I gas perfetti: Equazione di stato dei gas ideali; teoria cinetica dei gas; teorema di equipartizione dell’energia; trasformazioni termodinamiche per gas perfetti; trasformazioni reversibili e irreversibili; diagramma pressione-volume; equazione di Van der Vaals per i gas reali. Il calore: Scambio di calore fra sistemi: capacità termica e calore specifico; calore latente; meccanismi di conduzione del calore. Il lavoro termodinamico: Calore e lavoro nelle trasformazioni termodinamiche per i gas perfetti (trasformazioni isobare, isocore, isoterme, adiabatiche). Primo principio della termodinamica: L’energia interna nelle trasformazioni termodinamiche; relazione di Meyer tra i calori specifici. Secondo principio della termodinamica: Macchine termiche e rendimento; il ciclo di Carnot; la scala assoluta della temperatura; l’entropia; cenni su entropia, disordine e probabilità.