PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA I PER INGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA, a.a. 2023-2024 e successivi

Il programma sotto riportato vine aggiornato durante lo svolgimento del corso.

• 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. Integrali del moto o problema inverso della cinematica.
• Moto rettilineo: integrali del moto. Moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Moto verticale
• Moto armonico semplice
• 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 e potenza media
• Forze conservative e energia potenziale
• Energia potenziale per forza peso e forza elastica.
• Momento di una forza e momento angolare . Teorema del momento angolare per polo fisso. Coppia di Forze

• Notazione vettoriale della velocita' angolare. Derivata del vettore con modulo costante. Leggi di composizione di posizione, velocita' e accelerazioni. 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. Cenni su forza di Coriolis all'emisfero boreale e all'emisfero australe.

• Forze interne e forze esterne. Prima equazione cardinale, Seconda equazione cardinale nel caso di polo fisso , leggi di conservazione della quantita' di moto e del momento angolare.
• Sistema di riferimento del centro di massa. Teorema di Konig per la energia cinetica con dimostrazione.
• Teorema dell'energia cinetica per un sistema di punti materiali. Lavoro delle forze interne in un sistema di punti materiali. Forze interne conservative o non conservative.
• Urti totalmente anelastici. Urti elastici, formule risolutive per urto elastico unidimensionale senza dimostrazione. Forze impulsive e non impulsive. Formule risolutive di urto totalmente elastico

• Legge di gravitazione universale, velocita' di fuga, leggi di Keplero con dimostrazione della seconda e della terza (per il caso di moto circolare) velocita' areale e momento angolare, Energia meccanica di Orbite circolari e Satelliti geostazionari

• Leggi del moto rototraslatorio. Momento angolare assiale e Momento di Inerzia. Teorema di Huygens-Steiner senza dimostazione. Esempio di calcolo di centro di massa e momento di inerzia per un corpo omogeneo: sbarra omogenea di lunghezza L e massa M
• Energia cinetica di rotazione. Th di Konig sull'energia cinetica nel caso del corpo rigido Lavoro compiuto da un momento assiale e potenza associata
• Moto di rotolamento senza strisciamento: relazione tra velocita' angolare e velocita' del centro di massa (senza dimostrazione).
  Statica del corpo rigido: esempio della scala appoggiata al muro
• Conservazione del momento angolare assiale. Precessione del momento angolare: esempio della trottola. Ruota di bicicletta come esempio di giroscopio

• Definizione di pressione e densita'. Fluidi all'equilibrio statico. Legge di Stevino, Barometro di Torricelli, Principio di Pascal. Manometro ad U Spinta di Archimede, considerazione sulla posizione del centro di massa e del centro di spinta in un corpo galleggiante. . Teorema di Bernoulli.
• Dinamica dei fluidi. cenni sulla Viscosita' . Fluido ideale. Moto stazionario. Portata ed equazione di continuita'. Legge di Leonardo. Teorema di Bernoulli con dimostrazione. Portanza di un'ala, teorema di Torricelli, condotto orizzontale.

• Scale termometriche: celsius e kelvin. Principio zero della termodinamica. Dilatazione termica dei solidi e dei liquidi.
• Calorimetria. Definizione di chilocaloria, scambio di calore all'equilibrio termico. Cambiamenti di fase e calori latenti.
• Principio di equivalenza calore-lavore ed esperienze di Joule. Primo principio della termodinamica. Energia interna.
• Sistema termodinamico all' equilibrio termodinamico. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Trasformazione ciclica. 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 a pressione costante e a volume costante, relzione di Mayer senza dimostrazione. Trasformazione ciclica
• Variazione di Energia interna per un gas perfetto (senza dimostrazione) Trasformazione adiabatica per gas perfetti, legge di Poisson per adiabatiche reversibili (senza dimostrazione).

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