Programma dettagliato di ”Fisica”
Corso di Laurea in Scienze Gastronomiche
a.a. 2008/2009
• Introduzione.
Le grandezze fisiche fondamentali (lunghezza, massa, tempo, temperatura); Sistemi
di unità di misura. Conversioni di unità di misura. Analisi dimensionale. Notazione
scientifica. Errori di misura e operazioni di media. Errori relativi e errori percentuali.
• Moto in una dimensione.
Posizione e spostamento, grafico spazio-tempo. Velocità media e velocità istantanea,
rappresentazione grafica della velocità nel grafico spazio-tempo. Accelerazione media
e accelerazione istantanea, rappresentazione grafica dell’accelerazione nel grafico velocità-tempo. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato.
Applicazioni delle equazioni del moto. Accelerazione di gravità e moto di caduta
libera dei gravi.
• I vettori in fisica.
I vettori e le loro componenti. Somma e sottrazione di vettori: metodo grafico e
mediante le componenti. Vettori unitari (versori). Posizione, spostamento, velocità e
accelerazione come vettori.
• Moto in due dimensioni.
Scomposizione del moto lungo l’asse x e lungo l’asse y. Equazioni del moto del
proiettile: traiettoria, gittata, altezza massima del proiettile. Moto circolare uniforme
e accelerazione centripeta. Posizione e velocità angolare. Periodo e pulsazione del
moto circolare. Moto periodico: moto armonico semplice.
• Dinamica del punto materiale.
Il concetto di forza e prima legge di Newton, massa inerziale; seconda legge di Newton
e la legge di azione e reazione. La natura vettoriale delle forze: risultante delle forze.
Esempi di forze: forza peso, forza normale, forza elastica, di tensione, l’attrito. Attrito
statico e attrito dinamico. Il piano inclinato con e senza attrito. Moto circolare
uniforme e forza centripeta.
• Lavoro ed energia.
Lavoro compiuto da una forza costante. Lavoro della forza peso. Energia cinetica e lavoro. Lavoro di una forza variabile. Potenza. Forze conservative e energia potenziale.
Conservazione dell’energia meccanica. Lavoro delle forze non conservative.
• Dinamica dei sistemi.
Sistemi a molte particelle. Quantità di moto e seconda legge di Newton. Impulso di
una forza e variazione della quantità di moto. Conservazione della quantità di moto.
Urti. Urti elastici e urti completamente inelastici. Urti non frontali.
• I fluidi.
Densità, pressione, barometro. Equilibrio statico dei fluidi. Principio di Pascal.
Principio di Archimede e galleggiamento. Applicazioni del principio di Archimede.
Fluidi ideali in movimento. Equazione di continuità. Equazione di Bernulli e sue
applicazioni. Legge di Torricelli. Viscosità di un fluido. Legge di Poiseuille.
• Termologia.
Concetto di temperatura e principio zero della termodinamica. Scale termometriche.
Temperatura assoluta. Dilatazione termica: dilatazione lineare, superficiale e volumica. Calore e temperatura. Calore specifico. Calore latente. Cambiamenti di fase
e conservazione dell’energia. Meccanismi di trasferimento del calore: conduzione,
convezione e irraggiamento.
• I gas ideali e leggi della termodinamica.
I gas ideali. Equazione di stato dei gas ideali. Funzioni di stato. Energia interna di
un gas ideale e temperatura. Primo principio della termodinamica: variazione energia interna, calore scambiato e lavoro. Lavoro nelle trasformazioni termodinamiche
reversibili. Esempi di trasformazioni termodinamiche (isobare, isocore, isoterme, adiabatiche). Calori specifici di un gas ideale: a pressione costante, a volume costante.
Trasformazioni termodinamiche cicliche. Macchine termiche e loro rendimento. Macchine frigorifere e loro efficienza (COP). Il secondo principio della termodinamica.
Testi consigliati e bibliografia
1. J.S. Walker. Fondamenti di Fisica 1- Meccanica, Elettromagnetismo, Termologia,
Onde, Relatività. Zanichelli
2. F.J. Bueche, E. Hecht. Fisica Generale. Collezione Schaum.
3. D.A. Halliday, R.A. Resnick, J.A. Walker. Fondamenti di Fisica, ed. Ambrosiana,
Milano.
