GIANCOLI – Fisica - INDICE GENERALE l> CAPITOLO 1 Introduzione, misurazione, stime La natura della scienza - La fisica e il suo rapporto con le altre discipline - Modelli, teorie, leggi Misura e incertezza. Cifre significative - Unità di misura, campioni e il Sistema Internazionale - Conversione delle unità di misura - Ordine di grandezza: stima rapida - Dimensioni e analisi dimensionale. Descrizione del moto: cinematica in una dimensione Sistemi di rifel> CAPITOLO 2 rimento e spostamento - Velocità media - Velocità istantanea - Accelerazione - Moto con accelerazione costante - Guida alla risoluzione dei problemi Oggetti in caduta - Analisi grafica del moto lineare. 3 Cinematica in due dimensioni; i vettori Vettori e scalari - Somma di vettori: l> CAPITOLO metodo grafico - Sottrazione di vettori e moltiplicazione di un vettore per uno scalare Somma dei vettori tramite le componenti - Guida alla risoluzione dei problemi: sommare vettori Moto di un proiettile - Guida alla risoluzione dei problemi: moto di un proiettile -Il moto del proiettile è parabolico - Velocità relativa. l> CAPITOLO 4 Dinamica: leggi di Newton sul moto Forza - Prima legge del moto di Newton Massa - Seconda legge del moto di Newton - Peso: la forza di gravità e la forza normale - Guida alla risoluzione dei problemi: leggi di Newton; diagrammi delle forze - Applicazioni che coinvolgono l'attrito; piani inclinati - Risolvere i problemi: un approccio generale. l> CAPITOLO 5 Moto circolare. Gravitazione Cinetica del moto circolare uniforme - Dinamica del moto circolare uniforme - Centrifugazione Legge di Newton della gravitazione universale Gravità vicino alla superficie terrestre; applicazioni geofisiche Satelliti artificiali - Leggi di Keplero e sintesi di Newton - Tipi di forze in natura. l> CAPITOLO 6 Lavoro ed energia Lavoro compiuto da una forza costante - Guida alla risoluzione dei problemi: lavoro - Lavoro compiuto da una forza variabile - Energia cinetica e teorema dell'energia cinetica - Energia potenziale - Forze conservative e non conservative - Energia meccanica e sua conservazione - Conservazione dell' energia meccanica nella risoluzione dei problemi - Altre forme di energia. Trasformazioni dell'energia e legge di conservazione dell'energia Conservazione dell'energia in presenza di forze dissipative: risoluzione di problemi - Guida alla risoluzione dei problemi: conservazione dell'energia - Potenza. l> CAPITOLO 7 Quantità di moto La quantità di moto e la sua relazione con la forza Conservazione della quantità di moto - Urti e impulso - Conservazione dell'energia e della quantità di moto negli urti - Urti elastici in una dimensione - Urti anelastici - Guida alla risoluzione dei problemi: conservazione della quantità di moto e urti - Centro di massa (CM). l> CAPITOLO 8 Moto rotatorio Grandezze angolari - Momento torcente - Dinamica rotazionale. Momento torcente e inerzia rotazionale - Guida alla risoluzione dei problemi: moto rotatorio Energia cinetica rotazionale - Il momento angolare e la sua conservazione. l> CAPITOLO 9 Corpi in equilibrio Le condizioni per l'equilibrio - Come risolvere i problemi di statica Guida alla risoluzione dei problemi: statica Applicazioni a muscoli e giunture - Stabilità e equilibrio. l> CAPITOLO lO I fluidi Le fasi della materia Densità e densità relativa - Pressione nei fluidi Pressione atmosferica e pressione relativa - Il principio di Pascal - Misure di pressione: manometri e barometri Galleggiamento e principio di Archimede - Fluidi in movimento: portata ed equazione di continuità - L’equazione di Bernoulli Applicazioni del principio di Bernoulli: da Torricelli agli aeroplani, palle da baseball e TlA - Viscosità flusso nei tubi: equazione di Poiseuille, flusso sanguigno - Tensione superficiale e capiIlarità. Vibrazioni e onde Moto armonico semplice - Energia nell'oscillatore armonico semplice Periodo e natura sinusoidale del moto armonico semplice - Il pendolo semplice Moto armonico smorzato - Moto ondulatorio - Tipi di onde traversali e longitudinali - Energia trasportata dalle onde - Intensità in relazione all'ampiezza e alla frequenza - Riflessione e interferenza delle onde - Interferenza; principio di sovrapposizione Onde stazionarie; risonanza Rifrazione Diffrazione - Rappresentazione matematica del moto delle onde. l> CAPITOLO 11 12 Il suono Caratteristiche del suono Intensità del suono: il decibel - L’orecchio e la sua risposta; la "sensazione sonora" - Sorgenti sonore: corde vibranti e colonne d'aria Interferenza di onde sonore; batti menti - Effetto Doppler - Applicazioni; sonar, ultrasuoni e ricostruzione di immagini in medicina. l> CAPITOLO l> CAPITOLO 13 Temperatura e teoria cine- tica Teoria atomica della materia - Temperatura e termometri - Equilibrio termico e principio zero della termodinamica - Dilatazione termica - Leggi dei gas e temperatura assoluta - La legge dei gas perfetti (o gas ideali) " Guida alla risoluzione dei problemi con la legge dei gas perfetti - La legge dei gas perfetti in termini di molecole il numero di Avogadro - Teoria cinetica e interpretazione molecolare della temperatura - Diffusione. 14 Calore Il calore come trasferimento di energia - Energia interna - Calore specifico - Calore latente - Guida alla risoluzione dei problemi: calorimetria - Trasmissione del calore: conduzione Trasmissione del calore: convezione Trasmissione del calore: irraggiamento. l> CAPITOLO l> CAPITOLO 15 I principi della termodina- mica Il primo principio della termodinamica - l processi termodinamici - Il primo principio - Il secondo principio della termodinamica introduzione - Le macchine termiche - Frigoriferi, condizionatori d'aria e pompe di calore - L’entropia e il secondo principio della termodinamica Dall'ordine al disordine L’interpretazione statistica dell'entropia e il secondo principio - Energia non disponibile; morte termica Evoluzione e crescita; "la freccia del tempo" - Guida alla risoluzione dei problemi: termodinamica. 16 Carica elettrica e campo elettrico Elettricità statica, carica elettrica e legge di l> CAPITOLO conservazione - Cariche elettriche nell'atomo - Isolanti e conduttori - Carica indotta ed elettroscopio - Legge di Coulomb - Guida alla risoluzione di problemi che coinvolgono legge di Coulomb e vettori - Il campo elettrico - Guida alla risoluzione dei problemi: elettrostatica, forze e campi elettrici Linee di campo Campo elettrico e conduttori Legge di Gauss - Forze elettriche in biologia molecolare struttura e duplicazione del DNA. l> CAPITOLO 17 Potenziale elettrostatico Energia potenziale elettrostatica e differenza di potenziale - Relazione tra potenziale elettrostatico e campo elettrico - Linee equipotenziali - Un'unità di misura dell'energia: l'elettronvolt - Potenziale elet- www.ceaedizioni.it . trostatico generato da cariche puntiformi - Potenziale del dipolo elettrico e momento di dipolo - La capacità Materiali dielettrici - Il condensatore come deposito di energia elettrica - Lelettrocardiogramma (ECG o EKG). l> CAPITOLO 18 Corrente elettrica La pila elettrica - La corrente elettrica - La legge di Ohm: resistenza e resistori - Resistività - Potenza elettrica Potenza negli impianti domestici - Corrente alternata Aspetti microscopici della corrente elettrica Conduzione elettrica nel sistema nervoso umano. CAPITOLO 19 Circuiti che operano in continua Tensione tra i terminali e fe.m. Resistori in l> serie e in parallelo - Leggi di Kirchhoff Guida alla risoluzione dei problemi: leggi di Kirchhoff - Circuiti con condensatori in serie e in parallelo - Circuiti RC: resistore e condensatore in serie - Rischi legati all' elettricità. l> CAPITOLO 20 Magnetismo Magneti e campi magnetici - Campi magnetici prodotti da correnti elettriche - Forza esercitata da un campo magnetico su una corrente e definizione di campo magnetico - Forza su cariche in moto in un campo magnetico - Guida alla risoluzione dei problemi: campi magnetici - Campo magnetico generato da un filo molto lungo - Forza tra due conduttori paralleli percorsi da corrente - Solenoidi ed elettromagneti - Legge di Ampère - Torsione su una spira e momento di dipolo magnetico - Spettrometro di massa. 21 Legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica Forza elettromotrice l> CAPITOLO indotta - Legge di Faraday sull'induzione e legge di Lenz - Guida alla risoluzione dei problemi: legge di Lenz - Forza elettromotrice indotta in un conduttore mobile - Campo elettrico prodotto da un campo magnetico variabile - Generatori elettrici - Trasformatori e linee di trasmissione. l> CAPITOLO 22 Le onde elettromagnetiche Campi magnetici generati da campi elettrici variabili ed equazioni di Maxwell - Le onde elettromagnetiche Interpretazione della luce come onda elettromagnetica e spettro elettromagnetico - Misura sperimentale della velocità della luce - Energia trasportata dalle onde elettromagnetiche. 23 Propagazione della luce: ottica geometrica Il Modello a raggi per la l> CAPITOLO propagazione della luce - Riflessione e specchi piani Indice di rifrazione - Rifrazione e legge di Snell Riflessione totale e sua applicazione alle fibre ottiche Lenti sottile e diagrammi dei raggi di luce Equazione delle lenti sottili e ingrandimento - guida alla risoluzione dei problemi: lenti sottili - Equazione costitutiva delle lenti. l> CAPITOLO 24 Natura ondulatoria della luce Onde e corpuscoli, principio di Huygens e diffrazione Il principio di Huygens e la legge della rifrazione Interferenza ed esperimento delle due fenditure di Young - Spettro della luce visibile e dispersione Diffrazione attraverso una singola fenditura e attraverso un foro - Reticoli di diffrazione Spettrometri e spettroscopia - Polarizzazione. CAPITOLO 25 Strumenti ottici Macchine fotografiche a pellicola e digitali – Occhio umano e lenti correttive - Lente di ingrandimento - l telescopi Microscopio composto - Aberrazione delle lenti - Limiti di risoluzione: aperture circolari Risoluzione dei telescopi e dei microscopi: il limite della lunghezza d'onda Risoluzione dell'occhio umano e ingrandimento utile - Raggi X e diffrazione dei raggi X . l>