Programma del corso di FISICA per studenti di INFORMATICA dell

Programma del corso di FISICA
per studenti di INFORMATICA dell’ Anno Accademico 2013/2014
Prof. Antonio Codino.
Cinematica
Definizione di vettore. Somma e differenza di vettori. Prodotto scalare e prodotto vettoriale.
Significato geometrico del prodotto scalare e vettoriale.
Sistema di riferimento. Nozione di traiettoria di un punto mobile. Il vettore posizione e il
vettore spostamento. La legge oraria del punto mobile. Definizione di velocità con il metodo dei
traguardi. Definizione di accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moti piani con accelerazione
costante (nel campo gravitazionale terrestre). Moto circolare uniforme. Accelerazione centripeta in
un moto circolare uniforme.
Dinamica
Nozione di forza e metodi di misura della medesima. Significato di punto materiale. Le tre
leggi della meccanica. L’ attrito statico e dinamico, forze di attrito e coefficiente di attrito. Forze di
v.. Arresto di un punto materiale soggetto a tale forza
attrito dipendenti dalla velocità: fA = bv
(problema svolto a lezione). Forza di gravitazione universale.
Definizione di energia. Potenza. Energia cinetica. Teorema dell’ energia cinetica (o Teorema
delle forze vive). Forze conservative ed energia potenziale. Potenziale della forza gravitazionale e
della molla ideale. Conservazione dell’ energia meccanica: TA + UA = TB + UB. Impulso di una
forza. Definizione di momento angolare e momento meccanico di una forza.
Dinamica di sistemi di punti materiali
Definizione di sistema di punti materiali (particelle). Centro di massa di un sistema di
particelle. Espressioni della quantità di moto totale, dell’ energia cinetica e del momento angolare.
Proprietà del centro di massa. Derivazione di Fe = dP/dt dove Fe è la forza esterna e P il momento
totale del sistema. Espressione del momento della quantità di moto in due sistemi di riferimento.
La seconda equazione cardinale della meccanica: Me = dL/dt . Moto di un satellite geostazionario.
Velocità di fuga dalla Terra. Velocità di fuga dalla Terra tenendo conto della Luna (problema svolto a
lezione).
Statica dei fluidi
Nozione di fluido. Definizione di pressione di un fluido. Principio di Pascal. Forza di volume
e forza di contatto. Legge di Stevino. Manometro ad U. Misura della pressione atmosferica e
barometro di Torricelli. Variazione della pressione atmosferica con la quota.
Termodinamica
Nozione di calore e temperatura. Temperatura e sua misura. Trasmissione del calore per
contatto. Equazione di trasmissione del calore per contatto. Irraggiamento e Legge di StefanBoltzmann. Temperatura media della Terra e degli altri pianeti (problema svolto a lezione). Principio di
conservazione dell’ energia e primo principio della termodinamica.
Elettrostatica
La carica elettrica e la struttura submicroscopica della materia. Misura della carica elettrica.
Legge di Coulomb. Lavoro della forza elettrica, potenziale elettrostatico. L’ atomo d’ idrogeno e
dimensioni degli atomi. Campo elettrico come gradiente del potenziale. Campo elettrostatico di un
anello carico. Campo elettrostatico di una corteccia sferica uniformemente carica. Dipolo elettrico.
Momento del dipolo. Flusso del campo elettrico. Nozione di angolo solido. Teorema di Gauss (solo
enunciato e significato). Derivazione della legge di Coulomb con il Teorema di Gauss.
Conduttori elettrici e capacità di un conduttore isolato. Conduttori cavi e schermi
elettrostatici. Capacità di un condensatore sferico. Capacità di un condensatore piano. Nozione di
energia del campo elettrostatico e derivazione della sua espressione.
Correnti elettriche
Nozione di corrente elettrica. Il vettore densità di corrente J. Meccanismo microscopico della
corrente elettrica (modello di Drude). La legge della conduzione elettrica. Legge di Ohm per i metalli.
Resistenza elettrica, resistività e conduttività. Legge di Joule. Potenza elettrica assorbita da un
conduttore percorso da corrente. Leggi di Kirchhoff dei nodi e delle maglie. Carica e scarica di un
condensatore attraverso un resistore.
Campo magnetico
Proprietà elementari empiriche del campo magnetico. Forma e intensità del campo magnetico
terrestre. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Principio di equivalenza di
Ampère. Forza tra due fili rettilinei percorsi da corrente.
Proprietà del campo magnetico prodotto da una corrente. Prima legge elementare di Laplace.
Teorema di Ampère (suo significato ma senza dimostrazione).
Campo elettromagnetico
Legge di Faraday dell’ induzione magnetica. Legge di Lenz. Legge di Ampère-Maxwell
enunciato e significato. Evidenza empirica di tale teorema. Moto di una barretta metallica in un
campo magnetico.
Fine del programma
L’ esame consiste in una prova scritta e in un colloquio orale. Si accede all’ orale solo dopo aver
superato la prova scritta. Si consiglia di presentarsi all’ orale con il libro o i libri con i quali lo studente ha
effettivamente studiato e con il presente programma stampato.
Martedì, 20 maggio 2014