Corso di Fisica Generale - 10 crediti
Prerequisiti: algebra vettoriale, trigonometria, fondamenti del calcolo differenziale e
integrale
Programma: Metodologia scientifica. I vettori nella Fisica. Cinematica del punto
materiale. Moti mono e pluridimensionali. Moti relativi. Primo principio
della dinamica. Secondo principio della dinamica. Definizione di forza.
Principio di azione e reazione. Equilibrio. Lavoro ed energia. Potenza.
Forze conservative ed energia potenziale. Forze centrali. Oscillatore
armonico. Oscillatore smorzato e forzato. Momenti ed equilibrio dei
momenti. Dinamica nei sistemi non inerziali. Forze fittizie. Sistemi di punti
materiali. Centro di massa. Teorema di Koenig. Urti. Termometria. Scambi
termici. Trasmissione del calore. Gas perfetti. Primo principio della
termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Ciclo di Carnot.
Teorema di Carnot. Secondo principio della termodinamica. Entropia.
Il concetto di campo in Fisica. Forza, campo e potenziale elettrostatici.
Energia elettrostatica. Teorema di Gauss. Elettrostatica nei conduttori.
Teorema di Coulomb. Induzione elettrostatica. Condensatori. Cenni
all’elettrostatica nei dielettrici. Intensità e densità di corrente. Correnti
continue. Legge di Ohm. Legge di Joule. Legge di Ohm generalizzata.
Fenomeni quasi stazionari. Campo magnetico. Forza di Lorentz. Leggi di
Laplace. Teorema di equivalenza di Ampere. Teorema della Circuitazione.
Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Equazioni di Maxwell.
Università di Roma Tor Vergata Facoltà d'Ingegneria
PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA A.A. 2007/2008
Prof. E. Milani
I° parte: meccanica e termodinamica
I numeri dei paragrafi si riferiscono ai testi “Fisica Generale – Meccanica” e “Fisica Generale –
Termodinamica” di S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, Ed. Ambrosiana.
Si consiglia fortemente la lettura dei Capitoli 1 e 2.
Si consiglia inoltre di leggere attentamente gli esempi proposti sul libro ad ogni paragrafo, che non
vanno studiati ma considerati come esercizi risolti.
CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE
3.1 Introduzione. 3.3 Lo schema del punto materiale. 3.2 Moto e sistemi di riferimento. 3.4
Equazione vettoriale del moto: traiettoria e legge oraria. 3.5 Introduzione al concetto di velocità.
3.6 Il vettore velocità. 3.8 Rappresentazione cartesiana della velocità. 3.9 Accelerazione. 3.16 Il
problema inverso della cinematica. 3.12 Moti rettilinei. 3.14 Moto oscillatorio armonico. 3.17 Moto
con accelerazione costante: i gravi. 3.7 Rappresentazione intrinseca della velocità. 3.7 Espressione
intrinseca dell’accelerazione (cenni). 3.13 Moti circolari. 3.18 Cinematica dei moti relativi:
introduzione. 3.19 Leggi di trasformazione di velocità e accelerazione. 3.20 Moto relativo di
traslazione rettilinea. 3.21 Trasformazioni di Galileo. 3.22 Moto relativo di rotazione. 3.23 Moto
relativo di rototraslazione. 3.24 Velocità e accelerazione nei moti relativi.
DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
4.1 Introduzione 4.2 Interazioni e ambiente 4.3 Forze. 4.4 Definizione operativa delle forze. 4.5
Reazioni vincolari. 4.6 Introduzione ai principi della dinamica. 4.7 Primo principio della dinamica.
4.8 Secondo principio della dinamica. 4.9 Massa inerziale. 4.10 Principio di azione e reazione. 4.11
Quantità di moto e impulso. 5.1 Introduzione. 5.2 Forze costanti. 5.3 Forze elastiche e legge di
Hooke. 5.4 Il pendolo semplice. 5.10 Oscillazioni smorzate. 5.11 Oscillazioni forzate e risonanza.
5.5 Forze che dipendono dalla velocità. 5.6 Attrito radente. 5.7 Dinamica dei moti circolari. 4.17
Principio di relatività. 5.8 Dinamica nei sistemi di riferimento non inerziali.
LAVORO ED ENERGIA PER IL PUNTO MATERIALE
6.1 Introduzione. 6.2 Lavoro di una forza. 6.3 Energia cinetica – teorema delle forze vive. 6.4 campi
di forze conservative. 6.5 Alcuni campi conservativi. 6.6 Forze non conservative. 6.7
Conservazione dell’energia meccanica. 6.8 Trasformismo dell’energia. 6.9 Macchine semplici. 6.10
Potenza. 6.11 Energia potenziale e stabilità dell’equilibrio.
IL MOMENTO ANGOLARE
4.12 Momento angolare. 9.1 Introduzione. 9.2 Legge di gravitazione (cenni). 9.4 Campi centrali a
simmetria sferica. Costanti del moto.
DINAMICA DEI SISTEMI
7.1 Introduzione. 7.2 Centro di massa. 7.3 Quantità di moto e moto del centro di massa (compreso
Esempio 7-6). 7.4 Momento angolare di un sistema. 7.5 Equazioni cardinali. 7.10 Fenomeni d’urto.
7.11 Urti unidimensionali.
TERMOMETRIA E CALORIMETRIA
1.1 Introduzione. 1.2 Coordinate termodinamiche. 1.3 Pareti adiabatiche e diatermiche: equilibrio
termico. 1.4 Principio zero e temperatura. 1.5 Temperatura del termometro a gas perfetto. 2.5
Capacità termica. 1.8 Termostati (serbatoi). 2.4 Trasmissione del calore (cenni). 1.7 Trasformazioni
termodinamiche. 1.10 Lavoro termodinamico.
PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
2.11 Esperimento di Joule. 2.1 Energia e sistemi termodinamici. 2.2 Lavoro adiabatico ed energia
interna. 2.3 Primo principio e calore. 1.9 Equazione di stato dei gas (escluso 1.9.2). 2.6 Proprietà dei
gas ideali.
SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
3.1 Introduzione. 3.2 Come ottenere lavoro da un serbatoio di calore. 3.3 Enunciato di KelvinPlanck: macchine termiche. 3.4 Enunciato di Clausius: macchine frigorifere. 3.5 Equivalenza dei
due enunciati. 3.6 Macchine reversibili e ciclo di Carnot. 3.7 Teorema di Carnot. 3.8 Macchina
reversibile a gas perfetto. 3.10 Rendimento delle macchine di Carnot. 3.11 Teorema di Clausius.
3.12 Entropia. 3.13 Entropia e rendimento. 3.14 Traccia di una trasformazione ed energia degradata.
3.17 Entropia e probabilità.
Università di Roma Tor Vergata Facoltà d'Ingegneria
PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA A.A. 2007/2008
Prof. E. Milani
II° parte: elettromagnetismo
I numeri dei paragrafi si riferiscono al testo “Fisica Generale – Elettromagnetismo” di S. Focardi, I.
Massa, A. Uguzzoni, Ed. Ambrosiana.
Si consiglia di leggere attentamente gli esempi proposti sul libro ad ogni paragrafo, che non vanno
studiati ma considerati come esercizi risolti.
ELEMENTI DI ANALISI VETTORIALE
Campi scalari e vettoriali. Gradiente, divergenza, rotore. Circuitazione e flusso. Teorema della
divergenza. Teorema di Stokes.
ELETTROSTATICA NEL VUOTO
1.1 Introduzione. 1.2 Forze elettrostatiche. 1.3 Induzione elettrostatica. 1.4 La carica elettrica. 1.5
La legge di Coulomb. 1.6 Campo elettrostatico nel vuoto. 1.7 La legge di Gauss. 2.1 Carattere
conservativo del campo elettrostatico. 2.2 Calcolo del potenziale in alcuni casi notevoli. 2.3
Calcolo del campo dal potenziale. 2.4 Energia potenziale e moto di particelle cariche. 2.5 La
seconda equazione di Maxwell per il campo elettrostatico. 2.7 Campo elettrostatico del dipolo. 2.8
Potenziale di una distribuzione di carica a simmetria sferica.
ELETTROSTATICA NEI CONDUTTORI E NEI DIELETTRICI
3.1 Campo elettrostatico nei conduttori. 3.2 Potenziale e capacità nei conduttori. 3.4 Condensatori.
3.5 Energia elettrostatica di u condensatore carico. 3.6 Condensatori con dielettrico. 3.9 Energia
elettrostatica. 3.10 Schermo elettrostatico.
CORRENTE ELETTRICA
4.1 Intensità di corrente. 4.3 La legge di Ohm. 4.4 Modello classico della conduzione. 4.5
Resistenze elettriche. 4.6 Generatori di forza elettromotrice. 4.10 Fenomeni non stazionari.
MAGNETOSTATICA
5.1 Il magnetismo. 5.2 Gli esperimenti di Oersted e Ampere. 5.3 Forza di Lorentz e campo
magnetico. 5.4 Campo magnetico prodotto da correnti stazionarie. 5.5 Forze magnetiche su circuiti
percorsi da corrente. 5.6 Le sorgenti di B e la sua divergenza. 5.7 La legge di Ampere e il rotore di
B. 5.9 Moto di particelle cariche in campi magnetici. 5.11 Equivalenza fra spire e aghi magnetici.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
6.1 La legge di Faraday dell’induzione. 6.2 Induzione dovuta al moto relativo. 6.3 Induzione di
trasformazione. 6.4 Il rotore di E. 6.5 Mutua induzione e autoinduzione. 6.7 Densità di energia del
campo magnetico. 6.10 Le equazioni di Maxwell.
