1 Programma del corso di FISICA Corso di Laurea in Odontoiatria e Protesi Dentaria - Università di Foggia A.A. 2007/2008 – Prof. V. Capozzi ____________________________________________________________________ 1. Grandezze fisiche: Introduzione ai fenomeni fisici. Grandezze fisiche e leggi fisiche. Il metodo sperimentale. Unità di misura fondamentali e derivate. Equazione dimensionale. Sistemi di unità di misura: Sistema internazionale e di Gauss. 2. Vettori: Grandezze scalari e vettoriali. Somma e differenza di vettori: metodo geometrico ed analitico. Composizione e scomposizione di un vettore. Prodotto scalare e vettoriale di due vettori. 3. Cinematica: Moto uni-dimensionale e sistemi di riferimento. Velocità media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione media ed istantanea. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Caduta dei gravi. Moto bidimensionale: il vettore spostamento, velocità ed accelerazione vettoriali del moto curvilineo. Moto curvilineo con accelerazione costante: moto di un proiettile. Velocità angolare media ed istantanea. Moto circolare uniforme, accelerazione angolare e accelerazione centripeta. Frequenza e periodo. Moto circolare uniformemente accelerato. Relazione tra cinematica lineare e rotazionale. 4. Dinamica di un punto materiale: La prima legge della dinamica e sistemi di riferimento inerziali. La massa inerziale. Seconda legge della dinamica. Forza peso e dinamometro. Differenza tra peso e massa. Terza legge della dinamica. Forza gravitazionale. Forze d'attrito statico e dinamico. Reazioni vincolari. Piano inclinato con attrito. Forza centripeta nel moto circolare uniforme. Forza centrifuga. 5. Lavoro ed Energia: Lavoro di una forza costante e variabile. Energia cinetica e teorema della energia cinetica. Lavoro della forza peso. Potenza. Forze conservative e loro proprietà. Energia potenziale: applicazione alla forza di gravità. Principio di conservazione dell'energia meccanica. 6. Dinamica dei sistemi di particelle: Centro di massa. Eq. del moto del centro di massa. Quantità di moto di una particella e di un sistema di particelle. Principio di conservazione della quantità di moto e sue applicazioni. Definizione di corpo rigido. Pendolo balistico. Momento d’inerzia di una particella. Energia cinetica rotazionale di una particella e di un corpo rigido. Momento di una forza. Equazione del moto rotatorio di un corpo rigido. Momento angolare di una particella e di un sistema di particelle. Conservazione del momento angolare. Equilibrio delle leve. Elasticità dei corpi e legge di Hooke. Deformazioni elastiche: compressione, trazione, flessione, torsione, scorrimento. 7. Statica e Dinamica dei fluidi: Stato fluido. Densità e peso specifico. Pressione e le sue varie unità di misura. Legge di Stevin, principio di Archimede e principio di Pascal. Misura della pressione: Barometro di Torricelli e manometro a tubo aperto. Fluidi ideali. Linee di flusso. Portata e principio di continuità. Teorema di Bernoulli e sue applicazioni: stenosi e aneurisma. Moto laminare e turbolento. Moto dei liquidi reali e viscosità. Legge di Poiseille. 8. Onde: Moto ondulatorio e propagazione di un’onda. Confronto tra velocità dell’onda e delle particelle. Onde sinusoidali: frequenza e lunghezza d'onda. Onde longitudinali ed onde trasversali. Fronte d’onda: onde circolari, onde rettilinee, onde piane, onde sferiche. Energia trasportata dalle onde e sua intensità. Riflessione e rifrazione di un’onda. Interferenza di onde. Onde stazionarie. 2 Onde sonore e sue caratteristiche: tono, timbro e intensità. Velocità del suono. Orecchio. Interferenza di onde sonore. Effetto Doppler e sue applicazioni in medicina: ecografia. 9. Termologia e leggi dei gas perfetti: Equilibrio termodinamico e concetto di temperatura. Principio zero della termodinamica. Termometri e scale termometriche di Celsius e di Fahrenheit. Punto triplo dell’acqua. Dilatazione termica di solidi e liquidi. Legge di Boyle-Mariotte e scala della temperatura assoluta di un gas. Leggi di Charles e di Gay-Lussac. Equazione di stato dei gas perfetti. Interpretazione cinetica della temperatura assoluta ed energia cinetica media molecolare. Energia interna di un gas perfetto. Capacità termica e calore specifico. Cambiamenti di stato, calori latenti. Tensione di vapore e vapore saturo. Esperienza di Joule ed equivalente meccanico del calore. 10.Termodinamica: Trasformazioni termodinamiche reversibili ed irreversibili. Lavoro nelle trasformazioni termodinamiche. Primo principio della termodinamica. Calcolo del lavoro nelle trasformazioni isocore, isobare, isoterme ed adiabatiche. Calore specifico molare di un gas perfetto a pressione (Cp) e volume costante (Cv). Relazione di Mayer. Rendimento di una macchina termica e coefficiente frigorifero. 11. Elettrostatica: Fenomeni di elettrizzazione e carica elettrica. Conduttori ed isolanti. Legge di Coulomb. Campo elettrico generato da cariche puntiformi. Campo elettrico e linee di forza di cariche puntiformi. Principio di sovrapposizione. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrostatico e differenza di potenziale. Definizione di eV. Relazione tra potenziale e campo elettrico. Potenziale in un campo elettrico uniforme. Energia potenziale elettrostatica di due cariche elettriche puntiformi. Induzione elettrostatica. Capacità elettrica di un conduttore. Condensatori e capacità di un condensatore piano con e senza dielettrico. Condensatori collegati in serie e parallelo. Energia elettrostatica di un condensatore. 12. Correnti elettriche: Definizione di generatore di tensione. Definizione di corrente elettrica. Legge di Ohm. Resistività elettrica e sua dipendenza dalla temperatura. Effetto Joule. Potenza elettrica. Resistenza equivalente di resistenze collegate in serie e in parallelo. Correnti alternate e valori efficaci della tensione e corrente. 13. Elettromagnetismo: Fenomeni magnetici, campo magnetico. Campo magnetico prodotto da una corrente elettrica rettilinea (legge di Biot-Savart). Solenoide. Flusso magnetico. Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica. Origine delle onde elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico e Raggi X. Testi consigliati: D. C. Giancoli: “Fisica” (Casa Editrice Ambrosiana, Milano).