PROGRAMMA DI
FISICA GENERALE
A.A. 2015-2016
Ing. Civile prof. P. Lenisa
(Riferimenti
al testo: Serway - Jewett: Fisica per Scienze ed Ingegneria -
Quarta edizione - Volume 1 , Ed. EdiSES)
Sezione 0: Concetti
introduttivi (Serway-Cap.1)
o
Unitą di misura
o
Cifre significative
Sezione 1 : Elementi
di calcolo vettoriale (Serway-Cap.3 + Dispense)
o
Grandezze scalari e grandezze vettoriali
o
Vettori liberi e vettori applicati
o
Operazioni sui vettori; prodotto scalare e prodotto vettoriale
o
Sistemi equivalenti di vettori applicati
o
Vettori applicati paralleli; centro
Sezione 2:
Cinematica del punto (Serway-Cap.2,4 + Dispense)
o
Definizione delle grandezze cinematiche; unitą di misura
o
Grafici spazio spazio-tempo, velocitą-tempo, accelerazione tempo
e relazioni.
o
Moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato
o
Moti in due dimensioni:
o
Moto dei gravi
o
Moto circolare uniforme
o
Moto armonico semplice
Sezione 3: Dinamica
del punto (Serway-Cap.5,6,7,8,9,15 + Dispense)
o
Il problema del moto. Concetto di forza. Natura vettoriale delle
forze.
o
I principi della dinamica:
o
Primo principio (Principio d’Inerzia)
o
Secondo principio (Legge delle Accelerazioni)
o
Terzo principio (Legge di Azione e Reazione)
o
Esempi di forze: Gravitazionale, elastica, di attrito.
o
L’oscillatore armonico: pendolo e sistema massa-molla.
o
Oscillatore armonico smorzato e forzato. Risonanza
o
Diagramma di corpo libero e scomposizione delle forze. Reazioni
vincolari.
o
Lavoro. Energia potenziale. Energia cinetica. Potenza.
o
Forze conservative. Conservazione dell’energia meccanica.
o
Quantitą di moto. Conservazione della quantitą di moto. Urti.
o
Momento angolare. Conservazione del momento angolare.
Sezione 4: Moto di
rotazione per un punto materiale (Serway-Cap.10,11)
·
Le variabili angolari.
·
Moto rotatorio di un punto materiale: momento angolare, momento
meccanico, momento di inerzia, energia cinetica di rotazione.
·
La seconda equazione di Newton per il moto rotatorio.
Sezione 5: Dinamica
dei sistemi di punti (Dispense)
o
Sistemi di particelle; centro di massa. Moto del centro di massa
o
Forze interne ed esterne. Prima legge cardinale della Dinamica
dei sistemi di punti.
o
Momento delle forze interne ed esterne. Seconda legge cardinale
della Dinamica dei sistemi di punti.
Sezione 6: Dinamica
del corpo rigido (Serway-Cap.10-11 + Dispense)
·
Definizione e collocazione del centro di massa.
·
Definizione e calcolo del momento di inerzia di un corpo rigido.
Teoremi degli assi paralleli (o di Steiner) e ortogonali del
momento di inerzia.
·
Energia cinetica rotazionale e il teorema di Koenig per
l’energia cinetica.
·
Momento angolare di un corpo rigido.
·
Definizione di assi di rotazione principali e momenti principali
di inerzia.
·
Moto del corpo rigido con particolare riferimento alla rotazione
piana.
·
Lavoro, energia e potenza nel moto rotatorio di un corpo rigido.
·
Conservazione del momento angolare e applicazioni: il giroscopio.
·
Attrito volvente e rotolamento.
·
Moto oscillatorio di un corpo rigido: il pendolo fisico e il
pendolo composto. Moto armonico smorzato e forzato.
Sezione 7: Statica
del corpo rigido (Serway-Cap. 12)
·
Equilibrio statico di un corpo rigido. Vincoli e reazioni
vincolari per casi in due dimensioni.
Sezione 8: Sforzi e
deformazioni (Serway-Cap.12 + Dispense)
·
Cenni sui sistemi deformabili, elasticitą e sforzi di trazione e
di taglio. Il modulo di Young.
Sezione 9:
Temperatura calore e primo principio della termodinamica (Serway-Cap.20,21
+ Dispense)
o
Sistemi e stati termodinamici
o
Concetto di temperatura e sua misura. Scale termometriche.
o
Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore.
o
Primo principio della termodinamica ed energia interna.
o
Trasformazioni termodinamiche: lavoro e calore.
o
Calorimetria. Assorbimento di calore da parte di solidi e
liquidi: calore specifico, calore latente
o
Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali.
o
Trasformazioni di un gas
o
Energia interna di un gas ideale
o
Teorica cinetica dei gas.
Sezione 10: Secondo
principio della termodinamica ed entropia (Serway-Cap.22 +
Dispense)
o
Enunciati del secondo principio della termodinamica
o
Reversibilitą ed irreversibilitą. Teorema di Carnot
o
Entropia
o
Macchina di Carnot
o
Pompe di calore e frigoriferi
o
Calcoli di variazione di entropia