FISICA GENERALE I M - Z

L’obiettivo formativo del corso è fornire una conoscenza organica della Meccanica classica e della Termodinamica. Il percorso formativo per acquisire tale risultato è il seguente:

• Studio delle leggi fondamentali della Meccanica classica del punto materiale e dei sistemi di punti con particolare riguardo alla cinematica, alle leggi di Newton ed ai principi di conservazione.
• Studio della Dinamica del corpo rigido
• Studio della Gravitazione universale
• Studio dei fenomeni oscillatori ed ondulatori
• Studio della meccanica dei fluidi
• Studio di elementi di termologia
• Studio delle leggi della termodinamica ed applicazioni a diversi sistemi fisici.

L’approccio alla descrizione dei sistemi e dei fenomeni sopra descritti sarà di tipo sperimentale e le teorie fisiche presentate in termini di struttura logica e matematica e di evidenze sperimentali. Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di valutare analogie e differenze tra sistemi fisici e le metodologie da applicare. Dovrà aver acquisito la capacità di applicare conoscenza e comprensione mediante la soluzione di esercizi e problemi.

Sono richieste conoscenze di matematica di base: logaritmi, notazione esponenziale, equazioni di primo e secondo grado, sistemi di equazioni, disequazioni, trigonometria, geometria, funzioni reali.

La frequenza è obbligatoria.

Meccanica del punto materiale:

• cinematica: moto in una, due, tre dimensioni

• Sistemi di riferimento e moti relativi

• leggi della dinamica

• forza, lavoro, energia cinetica

• quantità di moto ed impulso

• forze conservative, energia potenziale

• teoremi di conservazione

• momento angolare

• momento di una forza

• forze centrali

Meccanica dei sistemi di punti materiali

• centro di massa, massa ridotta

• conservazione della quantità di moto

• conservazione del momento angolare

• teoremi di konig

• teorema dell’energia cinetica

• urti elastici ed anelatici

Dinamica del corpo rigido

• definizione di corpo rigido

• rotazioni attorno ad un asse fisso

• momento d’inerzia

• teorema di Huygens-Steiner

• moto di puro rotolamento

• impulso angolare e momento dell’impulso

• ellissoide d’inerzia

• giroscopio

• corpo rigido libero

• statica

Gravitazione

• leggi di Keplero

• legge di gravitazione universale

•massa inerziale e gravitazionale

• campo gravitazionale

• energia potenziale gravitazionale

• teorema di gauss

• calcolo delle orbite

Proprietà elastiche dei solidi

• trazione e compressione

• scorrimento

• compressibilità

• bilancia di torsione

Oscillazioni e onde

• oscillatore armonico

• oscillatore armonico smorzato

• oscillatore armonico forzato

• risonanza

• onde longitudinali e trasversali

• analisi di Fourier

• natura fisica del suono

Proprietà meccaniche dei fluidi

• statica dei fluidi: legge di Stevino, Pascal, ed Archimede

• dinamica dei fluidi

• regime stazionario e teorema di Bernoulli

• viscosità

• moto laminare e moto vorticoso

TERMODINAMICA

• temperatura e termometria

• equazione di stato dei gas

• teoria cinetica dei gas

• lavoro e calore

• primo principio della termodinamica

• secondo principio della termodinamica

• entropia

• trasformazioni termodinamiche

• potenziali termodinamici

• cambiamenti di fase

• gas reali

• terzo principio della termodinamica

1) R. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica – Vol. I , EdiSES - Napoli (Italia)

2) Focardi S., Massa I., Uguzzoni A., Villa M. - Fisica generale - MECCANICA E TERMODINAMICA, Casa editrice Ambrosiana

3) Halliday, Resnick, Krane, Fisica 1, Casa editrice Ambrosiana

4) Giancoli, Fisica 1, Casa editrice Ambrosiana

5) Young, Freedman, Ford, Principi di Fisica vol.1, _ ogni studente avrà accesso gratuito alla versione pdf di questo testo ed alla piattaforma web Mastering Physics

L’esame consiste in una prova scritta e in un colloquio orale.

E' possibile sostenere separare l'esame in due prove parziali relative alla meccanica (prima prova in itinere) ed alla termodinamica ed alla meccanica dei fluidi (seconda prova in itinere). Ciascuna prova parziale prevede uno scritto ed un colloquio orale. La prova scritta inerente alla meccanica è consentita solo agli studenti che frequentano il corso e si svolge alla fine del primo periodo didattico. La prova scritta relativa alla seconda parte sarà riproposta nelle differenti sessioni come indicato nel calendario d'esami.

Il punteggio finale è in trentesimi, il voto minimo di ammissione all’esame orale è di 18/30. Superate le prove scritte è necessario sostenere e superare le prove orali nello stesso anno solare dello scritto. Quindi la prova scritta ha validità limitata, se lo studente non completa l'esame entro il periodo indicato deve ripetere lo scritto.

per vedere la tipologia degli esercizi proposti consultare il sito http://nanostar.jimdo.com/

Le domande d'esame saranno relative agli argomenti trattati in aula durante le lezioni.