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Programma di FISICA GENERALE I
anno accademico 2007-2008
prof. L.S. Campana (Elettrica + Gestionale Log. e Prod. A-CIO)
INTRODUZIONE: Il metodo galileiano. Definizione operativa di una grandezza fisica, costruzione di una
teoria fisica. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Sistemi di unità di misura. Dimensioni delle
grandezze fisiche. (cap. 1, esclusi i paragrafi 6, 7, 8).
CINEMATICA AD UN SOL GRADO DI LIBERTA’: Cinematica del punto materiale. Cinematica ad un
sol grado di libertà. Spostamento e velocità media, moto uniforme. Velocità istantanea. Velocità come
derivata e sua interpretazione geometrica. Accelerazione. Moto uniformemente accelerato; moto di un grave
lungo la verticale. Problema dell'integrazione delle equazioni del moto. Cenni sul calcolo degli integrali.
Integrazione delle equazioni del moto e condizioni iniziali. Moto armonico semplice. (cap. 2 tutto).
VETTORI: Grandezze vettoriali e grandezze scalari. Vettori; somma di vettori; opposto di un vettore,
differenza tra due vettori; decomposizione di un vettore lungo due o tre direzioni assegnate; prodotto di un
vettore per uno scalare, versore; prodotto scalare di due vettori; prodotto vettoriale di due vettori. Sistemi di
coordinate. Vettori in un sistema di coordinate cartesiane; operazioni sui vettori; prodotto scalare in
componenti cartesiane; prodotto vettoriale in componenti cartesiane. Derivata di un vettore; derivata di un

vettore espresso tramite le componenti cartesiane; derivata di un vettore espresso nella forma a  aˆa ;
derivata di un versore; formula di Poisson. Integrale di un vettore. (cap. 3 tutto).
CINEMATICA VETTORIALE E CINEMATICA DEI MOTI RELATIVI: Sistemi di riferimento.
Vettori posizione, spostamento, velocità ed accelerazione; componenti tangenziale e normale; componenti
cartesiane; componenti radiale e trasverso; integrazione delle equazioni del moto e condizioni iniziali. Moto
con accelerazione costante; moto di un proiettile.Moto circolare; moto circolare uniforme; moto circolare
uniforme e moto armonico; moto circolare non uniforme. Moto su curva qualsiasi. Velocità areolare. Sistemi
di riferimento in moto relativo tra loro; leggi di trasformazione delle grandezze cinematiche; leggi di
trasformazione tra sistemi di riferimento in moto relativo traslatorio; trasformazioni Galileiane; leggi di
trasformazione tra sistemi di riferimento in moto relativo rotatorio intorno ad un asse fisso. (cap. 4 tutto).
DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE: Definizione e misura di una forza. Prima legge della
dinamica e sistemi di riferimento inerziali. Massa inerziale. Seconda legge della dinamica; equilibrio e tipi
di equilibrio; misura dinamica della forza e sua unità di misura. Terza legge della dinamica. Forza peso e
massa. Reazioni vincolari; moto di un corpo su un piano inclinato liscio. Forza elastica e moto armonico; il
pendolo semplice. Forza d'attrito radente; piano inclinato scabro. Quantità di moto, impulso di una forza,
teorema dell’impulso. Momento della quantità di moto. Forze centrali. Sistemi di riferimento inerziali.
Sistemi di riferimento non inerziali, forze fittizie; determinazione delle forze fittizie. (cap. 5, esclusi i
paragrafi 10, 10.1, 15.2, 15.3, 15.4).
LAVORO ED ENERGIA: Introduzione. Lavoro e potenza. Calcolo del lavoro; forza costante; forza peso;
forza elastica; forza centrale a simmetria sferica; forza d’attrito dinamico. Energia; energia cinetica; teorema
dell'energia cinetica. Forza conservativa; definizione di forza conservativa; definizione equivalente di forza
conservativa; ulteriore definizione di forza conservativa. Energia potenziale; determinazione dell'energia
potenziale nota la forza conservativa; energia potenziale associata alla forza peso; energia potenziale di un
punto materiale vincolato ad una traiettoria, caso della forza elastica; energia potenziale associata ad una
forza centrale a simmetria sferica; energia potenziale di un punto materiale sottoposto a più forze
conservative. Teorema della conservazione dell'energia per un punto materiale; forze non conservative e
conservazione dell'energia. Esistenza della funzione energia potenziale; derivata parziale; differenziale di
una funzione di più variabili ed operatore gradiente; calcolo della forza conservativa associata ad una energia
potenziale. (cap. 6, esclusi i paragrafi 3.3, 3.7, 3.8, 4.3, 7.1, 7.1.1, 7.1.2, 7.1.3, 7.2.1, 7.3, 8.3, 8.4-dal terzo
rigo di pagina 275 alla fine-, 8.5, 8.6).
SISTEMI DI PUNTI MATERIALI E CENTRO DI MASSA: Equazioni cardinali della Meccanica,
introduzione; leggi fondamentali della dinamica dei sistemi; momento di una coppia di forze; equazioni
cardinali della Meccanica. Conservazione della quantità di moto. Conservazione del momento della
quantità di moto. Equivalenza tra la terza legge della dinamica e i due principi di conservazione di P e di
L. Centro di massa, defininizione e proprietà; indipendenza del centro di massa dal sistema di riferimento;
coordinate cartesiane del centro di massa; centro di massa di un sistema di due punti materiali; centro di
massa di più sistemi di punti materiali. (*) Centro di massa di corpi omogenei aventi un centro, un asse o un
piano di simmetria. Teorema del centro di massa. Momento di un sistema di forze parallele e della forza
peso, centro di gravità. Energia dei sistemi di punti materiali; lavoro, energia cinetica e teorema delle forze
vive; energia potenziale di un sistema di punti materiali, (*) energia potenziale di configurazione dovuta a
forze interne, energia potenziale dovuta a forze esterne, energia potenziale "esterna" di un sistema
sottoposto all'azione della forza peso, energia potenziale dovuta a forze interne ed esterne; conservazione
dell'energia meccanica totale; considerazioni sul principio di conservazione dell' energia. Fenomeni d' urto;
urto anelastico; urto elastico normale centrale (cap. 7, esclusi i paragrafi 1.2, 5.5, 7, 7.1, 9.2, 9.3.2, 9.3.3).
GRAVITAZIONE UNIVERSALE: Introduzione, le leggi di Keplero. Legge di gravitazione universale.
Forza tra corpi a simmetria sferica; forza peso. Energia potenziale gravitazionale; velocità di fuga dalla
Terra. (cap. 9, esclusi i paragrafi 3, 4.1, 4.1.1, 4.1.2, 4.1.3, 4.2, 4.3.1, 5, 5.1, 6, 7.1).
MECCANICA DEI FLUIDI: Introduzione. Pressione, pressione in un punto di un fluido in quiete.
Dinamica dei fluidi; equazioni della dinamica di un fluido. Idrostatica; legge di Stevino; principio dei vasi
comunicanti; principio di Pascal e leva idraulica; legge di Archimede; misura della pressione atmosferica.
(cap. 10, esclusi i paragrafi 3, 4.2, 4.3, 4.4, 5 e tutti i suoi sottoparagrafi, 6.2).
TEMPERATURA E CALORIMETRIA: Introduzione. Temperatura; definizione operativa della
temperatura; scala Celsius, temperatura definita tramite il termometro a mercurio, temperatura definita
tramite il termometro a gas perfetto; scala Kelvin. Calorimetria; calorimetro delle mescolanze, caloria;
capacità termica, calore specifico e sorgente di calore. (cap. 11, esclusi i paragrafi 2.4, 2.5, 3, 5).
PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA: Descrizione di un sistema termodinamico; sistema e
ambiente esterno;
equilibrio termodinamico;
spazio degli stati; trasformazione termodinamica,
trasformazione quasi-statica. Sistemi (p,V,T); equazione di stato di un sistema (p,V,T); lavoro di
espansione; il lavoro di espansione dipende dalla trasformazione. Equivalenza tra calore e lavoro; mulinello
di Joule; equivalente meccanico della caloria; il calore trasmesso dipende dalla trasformazione. Primo
principio della Termodinamica. (*) Calori specifici. (cap. 12, esclusi i paragrafi 1.4.2, 1.4.3, 1.4.4, 1.4.5).
I GAS: Introduzione. (*) Equazione di stato dei gas perfetti. Energia interna del gas ideale: esperienza di
Joule; relazioni di Mayer; trasformazione isoterma per un gas perfetto. Trasformazione adiabatica quasistatica di un gas perfetto. ( cap. 13 esclusi i paragrafi 5, 6, 7, 8 e tutti i suoi sottoparagrafi).
(*) senza dimostrazione.
LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI
L.S. Campana, U. Esposito: Fisica, meccanica e termodinamica. Liguori , 2004 ( testo di riferimento )
R.A. Serway: Fisica per scienze ed ingegneria Vol. I, EdiSES, Napoli 1995
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: Elementi di Fisica, meccanica e termodinamica, EdiSES, Napoli 2001
TESTI DI ESERCIZI SVOLTI
G. Ambrosone, L.S. Campana e U. Esposito: Esercizi di fisica generale, meccanica e termodinamica.
Liguori ed., 1984
L. Lanotte, A. Santomauro e L. Vecchio: Quaderni di esercitazioni di: Cinematica; Dinamica; Meccanica
dei fluidi e Termodinamica. CUEN, 1995
MODALITA' D' ESAME
E' necessaria la prenotazione da effettuare tramite procedura ESIS sul sito http://esis.ceda.unina.it, da 30 fino
a 4 (per matr. 516 e 531) o da 21 fino a 7 (per matr. N42 ed N45) giorni prima della data della prova scritta.
L'esame comprende una prova scritta nella quale si richiede la soluzione di alcuni semplici esercizi senza la
consultazione di libri di testo o appunti. Chi non ottiene la sufficienza alla prova scritta e' sconsigliato dal
proseguire l' esame con la prova orale. Una prova scritta e' valutata positivamente se vengono risolti almeno
due degli esercizi proposti.
Copia di testi di esercizi (con risposta), adatti alla preparazione della prova scritta, è richiedibile presso il
centro fotocopie di via Claudio sotto la dicitura "Campana, Fisica I modulo, raccolta problemi Serway".
Copia dei testi di prove scritte con risposta è richiedibile presso il centro fotocopie di p.le Tecchio sotto la
dicitura “Campana-Fisica Generale I, Testi Scritto 06-07”.
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giovedì, ore 10-12, dipartimento di scienze fisiche, p.le Tecchio
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dicembre 2007