PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA I PER INGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA,da a.a. 2015-2016

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

• Somma, differenza, prodotto scalare e vettoriale, derivata, integrale, versori, componenti cartesiane, scrittura intrinseca

• Posizione, velocita', accelerazione. Velocita' vettoriale e velocita' scalare. Accelerazione tangenziale e centripeta.
• Moto rettilineo: integrali del moto. Moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Caduta dei gravi
• Moto armonico semplice
• Moto smorzato
• Moto parabolico (o moto del proiettile)
• Moto circolare vario, uniforme e uniformemente accelerato

• Forza e leggi della dinamica, le tre leggi della dinamica
• Vettore quantita' di moto, teorema dell'impulso
• 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, Carrucola fissa e carrucola mobile.
• Lavoro di una forza, lavoro della forza peso, della forza elastica, della forza di attrito. Teorema dell'energia cinetica. Definizione di potenza istantanea
• Forze conservative e energia potenziale
• Energia potenziale per forza peso e forza elastica. Vettore gradiente, relazione tra forza e gradiente della Energia potenziale (senza dimostrazione)
• Momento di una forza e momento angolare . Teorema del momento angolare per polo fisso

• Derivata del vettore con modulo costante. 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. Spostamento verso oriente della caduta dei gravi, cenni. Forza di Coriolis all'emisfero boreale e all'emisfero australe.

• 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 per orbita circolare Orbite circolari e Satelliti geostazionari
• Orbite ellittiche e energia totale associata (senza dimostrazione). Posizione del centro di massa nel sistema Terra-Sole.

• Leggi del moto rototraslatorio. Lavoro delle forze interne in un sistema di punti materiali. Momento angolare assiale e Momento di Inerzia. Teorema di Huygens-Steiner con dimostazione. Esempi di calcolo di centro di massa e momento di inerzia per un corpo omogeneo: anello sottile di raggio R
• Energia cinetica di rotazione. Lavoro compiuto da un momento assiale.
• Processi di urto con corpi rigidi e leggi di conservazione: esempio di collisione totalmente inelastica con corpo rigido libero o vincolato
• Moto di rotolamento senza strisciamento: relazione tra velocita' angolare e velocita' del centro di massa.
• xConservazione del momento angolare. Precessione del momento angolare: esempio della trottola. Giroscopi (cenni)

• Definizione di pressione e densita'. Fluidi all'equilibrio statico. Legge di Stevino, Barometro di Torricelli, Principio di Pascal. 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, teorema di Torricelli. Cenni sulla resistenza del mezzo, paradosso di D'Alembert, formula di Stokes. Moto laminare, moto vorticoso e numero di Raynolds (Cenni).

• 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.
• Principio di equivalenza ed esperienze di Joule. Primo principio della termodinamica. Energia interna.
• 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.
• 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 (senza dimostrazione). Trasformazioni cicliche: macchine termiche e macchine frigorifere Ciclo di Carnot. Rendimento di macchina termica.

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

 


Testi consigliati:

 


Testi consigliati per imparare a risolvere gli esercizi