Meccanica e Termodinamica
Prof.ssa L. La Rotonda
Meccanica
Grandezze fisiche fondamentali nel S.I. ed unità di misura. Sistema di riferimento cartesiano.
Vettori e scalari. Componenti di un vettore e versori. Operazioni tra vettori e tra vettori e
scalari.
Vettore posizione. Vettore spostamento. Traiettoria. Velocità ed accelerazione medie ed
istantanee. Moto in due dimensioni con accelerazione costante. Moto circolare uniforme ed
uniformemente accelerato. Moto armonico.
I principio della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Quantità di moto. Forza.
Formulazione generale del II principio della dinamica. Impulso della forza. Teorema dell’
impulso. Reazioni vincolari. Forze di attrito statico e dinamico. Forze elastiche. Forze centrali.
Pendolo semplice. Forze gravitazionali.
Momento angolare o momento della quantità di moto. Momento della forza.
III principio della dinamica.
Lavoro. Potenza. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Lavoro della forza peso.
Lavoro delle forze elastiche. Lavoro delle forze di attrito.
Forze conservative. Energia potenziale. Potenziale gravitazionale. Conservazione dell’energia
meccanica.
Sistemi di punti materiali. Sistemi isolati. Forze interne ed esterne. Il centro di massa per un
sistema di punti materiali. Moto del centro di massa. Conservazione della quantità di moto.
Teorema del momento angolare – conservazione del momento angolare .
Urti.
I e II legge di Keplero e la conservazione del momento angolare. III legge di Keplero. Legge di
gravitazione universale . Deduzione della legge di gravitazione universale dalle leggi di Keplero
(argomento facoltativo).
Momento d’inerzia. Corpo rigido. Cinematica e dinamica rotazionale (rotazioni rispetto ad un
asse fisso) . Conservazione del momento angolare.
Termodinamica
Sistemi meccanici e termodinamici. Temperatura. Le scale Kelvin e Celsius . Dilatazione termica
lineare e di volume. Capacità termica. Calore specifico. Calore Latente. Modi di trasmissione del
calore (cenni). Equazione di stato dei gas perfetti.
Esperimenti di Joule. Equivalenza calore-lavoro. I principio della termodinamica. Energia
interna. Lavoro. Calore molare. Energia interna di un gas perfetto (esperimento di Joule).
Relazione di Mayer. Gas perfetti : trasformazioni isoterme, isocore, isobare, adiabatiche.
II principio della termodinamica. Enunciati di Clausius e Kelvin e loro equivalenza. Ciclo
reversibile di Carnot e suo rendimento - Rendimento delle macchine termiche : teorema di
Carnot, teorema di Clausius (enunciato). Entropia. Formulazione del II principio della
termodinamica in termini di variazione di entropia
