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Programma di Fisica 1:

 

 

Parte I : MECCANICA


Cinematica del punto materiale
La legge oraria di un punto materiale - La velocità media - Derivata dei
vettori - Velocità ed accelerazione istantanee - Moti piani su traiettoria
qualsiasi - Dalla accelerazione alla legge oraria.


I principi della dinamica del punto materiale
Principio della relatività - Definizione di forza - Sistemi di riferimento
inerziali - Principio di inerzia - Forza e accelerazione - Massa inerziale e
massa gravitazionale - Misura dinamica di forze e secondo principio della
dinamica - Le leggi delle forze - Trasformazioni galileiane e invarianza
relativistica del II principio della dinamica - Sistemi non inerziali e forze
dette apparenti o fittizie. Conseguenze del II principio della dinamica
Impulso e quantità di moto - Momento angolare e momento della forza

Lavoro e energia
Lavoro di una forza. Teorema dell'energia cinetica. Calcolo del lavoro e
integrale di linea - Campi di forze conservative. Energia potenziale - Il
teorema della conservazione dell'energia meccanica - Condizioni di equilibrio
per un punto materiale ed energia potenziale - La potenza.

Le leggi delle forze
Le leggi delle forze Le leggi della gravitazione universale - Le leggi di
Keplero e loro giustificazione dinamica - le orbite dei pianeti - La forza
peso - Forze elastiche - Forze viscose di resistenza del mezzo - Moto di un
grave sottoposto a forza di resistenza viscosa - Moto oscillatorio smorzato -
Reazioni vincolari - Forze di attrito - Attrito statico - Attrito cinematico
radente - Attrito volvente - Oscillazioni forzate.

Le leggi della dinamica dei sistemi
Leggi fondamentali - Il terzo principio della dinamica - Centro di massa -
Equazioni cardinali della dinamica dei sistemi ed il moto del centro di massa
- Semplici considerazioni relative al significato del momento angolare - Assi
liberi di rotazione - Energia cinetica e teorema di Koenig - Sistemi di forze
applicate. Sistemi rigidi Equilibrio dei corpi rigidi - Momento angolare
rispetto al baricentro e momento di inerzia - Calcolo del momento di inerzia
- Energia cinetica di un sistema rigido - Momento angolare rispetto ad un
polo fisso - Giroscopio appoggiato ad un piano . Moto di una trottola - Corpo
rigido girevole intorno ad un asse fisso - Moto di rotolamento - Moto di
sistemi rigidi a contatto con vincoli - Sistemi composti di più sistemi
rigidi fra di loro collegati.

Problemi d'urto
Considerazioni metodologiche generali relative all'urto fra particelle - Urto
centrale elastico fra particelle puntiformi - Urto elastico di una sfera
contro una parete rigida di massa infinita - Urti anelastici.

Statica dei fluidi
Equazioni della statica dei fluidi – legge di Stevino – fluidi in equilibrio
in sistemi di riferimento non inerziali – principio di Archimede – principio
di Pascal – Equazione di Bernoulli.

Onde in mezzi elastici
Forma matematica delle onde elastiche - Onde sinusoidali - Onde trasversali -
Fenomeni di interferenza - Onde stazionarie – battimenti- Effetto Doppler.

 

Parte II : TERMODINAMICA

Calore e Temperatura Termodinamica
Temperatura - Sistemi termodinamici -
Sistemi termodinamici chiusi e sistemi isolati - Stati di equilibrio
termodinamico - Calore - Trasformazioni termodinamiche - Variabili di stato
intensive ed estensive - Lavoro in una trasformazione termodinamica -
Rappresentazione grafica delle trasformazioni e del lavoro - Dilatazione
termica. Il primo principio della termodinamica L'equivalente meccanico
della caloria - Il primo principio della termodinamica - Applicazioni del
primo principio ad un corpo solido - Applicazioni del primo principio ad un
gas perfetto - Definizione di gas perfetto - Il piano di Clapeyron.
Trasformazioni quasi statiche, lavoro e reversibilità - L'energia interna di
un gas perfetto - Calori specifici di un gas perfetto - Adiabatica
reversibile di un gas perfetto - I gas reali - Sistema generico descritto dai
parametri P, V, T - Agitazione termica e transizioni di fase. Trasmissione di
calore La conduzione in regime stazionario - Convenzione in regime
stazionario - Scambi termici per irraggiamento.


Secondo principio della termodinamica

Enunciati del secondo principio - Equivalenza fra i due enunciati del secondo
principio - Il più semplice fra i motori termici: il ciclo di Carnot -
Teorema di Carnot e temperatura termodinamica assoluta - Il rendimento dei
motori reali - Integrale di Clausius ed entropia - L 'entropia e il secondo
principio della termodinamica - Entropia di alcuni sitemi termodinamici
notevoli - L'entropia come parametro di stato. Funzioni termodinamiche
Energia interna - La funzione di stato entalpia H - Transizione di fase.
Interpretazione microscopica delle grandezze termodinamiche Interpretazione
microscopica della pressione - Interpretazione microscopica della temperatura
- Funzione di distribuzione della velocità, principio di equipartizione
dell'energia, calori molari.

Testi consigliati :

C. Mencuccini, V. Silvestrini: Meccanica Termodinamica Liguori Ed.