Programma finale di Fisica Generale (N

Programma di Fisica (12CFU)
Elettronica per l’Industria e l’Ambiente / Meccanica
AA 2012/2013
Docenti: Prof. Rocco Caliandro, Prof. Giovanni Nico
Testo di riferimento: Halliday, Resnick, Walker FONDAMENTI di FISICA Vol. 1 e 2, V edizione, Casa Editrice
Ambrosiana, Milano, 2006 (VI edizione)
Programma dettagliato (tra parentesi i paragrafi dei relativi capitoli del libro):
Modulo I
Introduzione (cap 1, cap3)
Le misure. Il metodo scientifico. Grandezze scalari e vettoriali.Operazioni con i vettori.
Cinematica (cap2)
Moto rettilineo in 1 dimensione Il moto in 1 d; posizione e spostamento; velocità media ed istantanea; moto rettilineo
uniforme; accelerazione media ed istantanea; caduta libera.
Moto in 2 e 3 dimensioni (cap4)
spostamenti nello spazio; velocità ed accelerazione; moto del proiettile; analisi del moto del proiettile; moto circolare
uniforme; accelerazione nel moto circolare uniforme e vario; cenni ai moti relativi
Dinamica del punto materiale (cap5)
Forza e moto; Prima Legge della Dinamica - sistemi inerziali; Massa; Seconda Legge della Dinamica; Forze particolari
(forza peso); Terza Legge della Dinamica: principio di azione e reazione; Applicazioni delle leggi della dinamica.
Forze, moto e attriti (cap6)
Attrito, definizioni e proprietà ; Moti in mezzi viscosi, velocità limite; moto circolare uniforme e forze centripete,
moto su traiettorie curvilinenee, centro di massa.
Lavoro ed energia cinetica (cap7)
Lavoro di forze costanti; Teorema del lavoro e dell'energia cinetica; lavoro dovuto a forze variabili ed estensione del
teorema; potenza.
Energia potenziale e conservazione dell'energia (cap8)
Forze conservative ed energia potenziale; determinazione dell'energia potenziale per alcune forze; conservazione
dell'energia meccanica; ricerca analitica di una forza dal potenziale; lavoro svolto da una forza esterna al sistema;
conservazione dell'energia in generale.
Urti e conservazione quantità di moto (cap9)
Definizione di urto ed impulso; conservazione della quantità di moto negli urti; urti anelastici in !d: pendolo balistico;
urti elastici in 1D; urti in 2D. Urti nel sistema del centro di massa.
Dinamica dei sistemi di punti materiali e moti rotatori (cap10)
Rotolamento (cap11)
Statica del corpo rigido (cap12)
Condizioni di equilibrio, centro gravità
Forze centrali e gravitazione (cap13)
Modulo II
Fluidi (cap14)
Termodinamica e calore (cap18)
Teoria Cinetica dei Gas (cap19)
Entropia e II Principio della Termodinamica (cap 20)
Cariche elettriche (cap21)
Elettromagnetismo e carica elettrica; Conduttori ed isolanti; Legge di Coulomb; Quantizzazione e conservazione della
carica;
Campi elettrici (cap22)
Campo e forze; Campo elettrico della carica puntiforme; Campo dipolo elettrico; Campi di distribuzioni continue di
carica; Cariche puntiformi e dipoli elettrici in campi esterni
Legge di Gauss (cap23)
Flusso e flusso del campo elettrico; Legge di Gauss; equivalenza della legge di Gauss e della legge di Coulomb;
proprietà dei conduttori isolati; applicazioni del teorema di Gauss;
Potenziale elettrico (cap24)
Energia potenziale elettrica; potenziale elettrico e superfici equipotenziali; calcolo del potenziale dal campo elettrico;
potenziale carica puntiforme e insiemi di cariche puntiformi; potenziale dipolo; potenziale di distribuzioni continue di
carica; Calcolo del campo elettrico dal potenziale; Potenziale di un conduttore isolato
Capacità elettrica (cap25)
Capacità elettrica; calcolo della capacità; condensatori in serie ed in parallelo; energia immagazzinata in un campo
elettrico; Capacità di un condensatore con dielettrico; dielettrici aspetto atomico e modifica legge Gauss
Corrente e resistenza (cap26)
Corrente e densità di corrente; Modello ideale di conduttore; Legge di Ohm; Effetto Joule e potenza nei circuiti;
Circuiti elettrici (cap27)
Lavoro energia e f.e.m.; Leggi di Kirchhoff; Circuito RC
Campi magnetici (cap28)
definizione di B ; Forza di Lorentz; Campi incrociati; effetto Hall; traiettoria di una carica elettrica in moto in un campo
magnetico; Forza agente su filo percorso da corrente; momento torcente su una spira percorsa da corrente; momento di
dipolo magnetico
Campi magnetici generati da correnti (cap29)
Legge di Biot-Savart; Campo magnetico generato da filo rettilineo infinitamente lungo; forza tra due conduttori
paralleli; Legge di Ampere; Campi magnetici del solenoide e del toroide;
Auto e mutua induzione dei circuiti (cap30)
Legge di Faraday; Legge di Lenz; Induzione e trasferimento di energia; Campi elettrici indotti; Auto e mutua
induttanza; Autoinduzione di un solenoide; Circuiti RL; Energia immagazzinata in un campo magnetico;
Note
L'esame consiste in una prova scritta (svolgimento di alcuni esercizi) ed in un successivo colloquio orale (obbligatorio),
e va preparato riferendosi sia al testo, che alle lezioni svolte. Alla fine del primo modulo è prevista una prova
intermedia scritta.