FISICA GENERALE 1

Il corso prevede una parte di lezioni teoriche, articolate in due moduli (MODULO A e MODULO B) e una di esercitazioni su tutti gli argomenti del corso.
Gli argomenti affrontati sono i seguenti:

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.