PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA I PER INGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA,da a.a. 2013-2014

• Grandezze fisiche fondamentali
• Unita' di misura e Sistema Internazionale

• Somma, differenza, prodotto scalare e vettoriale, derivata, integrale, versori

• Posizione, velocita', accelerazione. Velocita' vettoriale e velocita' scalare. Accelerazione tangenziale e centripeta.
• Moto rettilineo uniforme e uniformemente vario
• Moto parabolico
• Moto armonico semplice
• Moto circolare vario, uniforme e uniformemente vario

• Forza e leggi della dinamica, le tre leggi della dinamica
• Forza peso, Reazione Normale, Forza di attrito dinamico e statico, Tensione di una fune, Forza elastica e moto armonico
• Piano inclinato, Macchina di Atwood, Pendolo Semplice
• Lavoro di una forza, lavoro della forza peso, della forza elastica, della forza di attrito. Teorema dell'energia cinetica. Definizione di potenza media e istantanea
• Forze conservative e energia potenziale
• Energia potenziale per forza peso e forza elastica. Vettore gradiente, relazione tra forza e gradiente della Energia potenziale
• Quantita' di moto e seconda legge della dinamica, teorema dell'impulso. Momento di una forza e momento angolare . Teorema del momento angolare per polo fisso e polo mobile

• Derivata del versore. Leggi di composizione di posizione, velocita' e accelerazioni, con dimostrazione. Sistemi di riferimento non inerziali, forze apparenti.
• La terra come sistema di riferimento non inerziale, moto di rivoluzione e moto di rotazione. Spostamento rispetto alla verticale del filo a piombo, con dimostrazione. Spostamento verso oriente della caduta dei gravi, cenni. Forza di Coriolis all'emisfero boreale e all'emisfero australe. Teorema delle forze vive in un sistema di riferimento non inerziale

• Forze interne e forze esterne. Prima e Seconda equazione cardinale, polo fisso e mobile, leggi di conservazione della quantita' di moto e del momento angolare. Coppia di Forze.
• Sistema di riferimento del centro di massa. Teoremi di Konig per il momento angolare e per la energia cinetia. Definizione di Centro di un sistema di forze parallele, forza peso e baricentro
• Teorema dell'energia cinetica per un sistema di punti materiali.
• Urti totalmente anelastici e urti elastici, forze impulsive e non impulsive.
• Sistemi a massa variabile: propulsione del razzo e nastro trasportatore.

• Legge di gravitazione universale, velocita' di fuga, leggi di Keplero, velocita' areale e momento angolare, Energia totale e orbite associate. Orbite circolari e Satelliti geostazionari
• Orbite ellittiche, energia totale e momento angolare associati alle orbite (senza dimostrazione) Posizione del centro di massa nel sistema Terra-Sole. Moto relativo e massa ridotta

• Leggi del moto rototraslatorio. Momento angolare assiale e Momento di Inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Alcuni esempi di calcolo del momento di inerzia: sbarra omogenea, anello omogeno
• Energia cinetica di rotazione. Teorema dell'energia cinetica. Lavoro compiuto da un momento assiale.
• Moto di rotolamento senza strisciamento. Esempi: palla da bowling che rotola, calcolo dell'istante di tempo in cui inizia il rotolamento puro e della variazione di energia cinetia
• Precessione del momento angolare: esempio della trottola. Giroscopi (cenni)
• Processi di urto con corpi rigidi: esempio di collisione elastica e totalmente inelastica

• Definizione di pressione e densita'. Fluidi all'equilibrio statico. Legge di Stevino, Barometro di Torricelli, Principio di Pascal e torchio idraulico. Spinta di Archimede, considerazione sulla posizione del centro di massa e del centro di spinta in un corpo galleggiante. . Teorema di Bernulli.
• Dinamica dei fluidi. Viscosita'. Fluido ideale. Moto stazionario. Portata ed equazione di continuita'. Legge di Leonardo. Teorema di Bernulli. Portanza di un'ala, Tubo di Venturi con manometro ad U, teorema di Torricelli. Cenni sui fluidi reali: moto laminare e moto vorticoso, numero di Raynolds. Cenni sulla resistenza del mezzo, paradosso di D'Alembert, formula di Stokes .

• Termologia. Principio zero della termodinamica. Scale termometriche: celsius, assoluta. Termometro a gas perfetto. Dilatazione termica dei solidi e dei liquidi, caso particolare dell'acqua.
• Calorimetria. Definizione di chilocaloria, scambio di calori all'equilibrio termico. Cambiamenti di fase e calori latenti. Propagazione del calore per conduzione, convezione(cenni) e irragiamento: Legge di Fourier, Legge di Stefan. Potere calorifico.
• Sistema termodinamico all' equilibrio termodinamico. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Lavoro delle forze di pressione. Equazione di stato dei gas perfetti. Leggi di trasformazione dei gas perfetti: isoterme, isocore, isobare, e lavori corrispondenti per trasformazioni reversibili. Calori specifici molari per i gas perfetti biatomici e monoatomici. Legge di Dalton. Cenni sui gas reali e sulla Temperatura critica
• Principio di equivalenza ed esperienze di Joule. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Espansione libera ed Energia interna per un gas perfetto. Relazione di Mayer con dimostrazione. Trasformazione adiabatica per gas perfetti, legge di Poisson per adiabatiche reversibili Trasformazioni cicliche: macchine termiche e macchine frigorifere Ciclo di Carnot. Rendimento di macchina termica e efficienza di macchina frigorifera.

Si consiglia di rifare tutti gli esercizi fatti a lezione, e di svolgere quelli risolti nei libri di testo consigliati.

 


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