Programma Definitivo - Corso di Fisica Generale A
L3 Ing. Informatica ed Automazione (Ord.270) – Docente: M.Brambilla (AA 2015-16)
Libri di testo : Mazzoldi, Nigro, Voci, Elementi di Fisica, voll.1 e 2, EdiSes, II ed.
(Esercizi complementari su : Halliday, Resnick, Walker FONDAMENTI di FISICA Voll. 1 e 2 (V o VI edizione) Casa
Editrice Ambrosiana, Milano)
Il programma consiste dei contenuti dei testi ufficiali, di quelli dei materiali forniti dal docente e degli esempi
applicativi del testo di riferimento, che ne sono parte integrante.
Grandezze e misure in fisica.
Moto unidimensionale (1D), velocità e accelerazione (media ed istantanee), moto uniforme e moto uniformemente
accelerato. Caduta libera in 1D, moto armonico semplice (m.a.s.), moto smorzato(*), moti relativi.
Moto bidimensionale (2D) e tridimensionale. Velocità e accelerazione medie e istantanee. Moto piano curvilineo, moto
circolare e componenti della velocità e accelerazione, velocità e accelerazione angolare. Moto dei gravi nel campo
gravitazionale terrestre, moti relativi nel piano.
Dinamica, forze e le tre Leggi di Newton, quantità di moto, impulso, reazioni vincolari, tensioni, sistemi di corpi e peso
apparente. Forze di attrito radente e viscoso(*). Piano inclinato. Forza elastica e moto periodico (m.a.s.).Pendolo
conico. Forze vincolari centripete. Dinamica del moto circolare. Pendolo semplice.
Energia e Lavoro. Energia cinetica, lavoro di una forza (costante e non, in 1,2 e 3 dimensioni). Teorema lavoroenergia, potenza, lavoro delle forza peso, della forza elastica e di quella di attrito radente. Forze conservative e non,
energia potenziale, conservazione dell’energia. Leggi di conservazione in sistemi isolati e non isolati. Momento
angolare e momento di una forza, momento dell’impulso. Moti relativi, forze apparenti e sistemi inerziali. Moti relativi
rototraslatori, applicazioni (forza di Coriolis)(*).
Sistemi di particelle, centro di massa, leggi dinamiche in SdP. Quantità di moto, momenti delle forze e momenti
angolari in SdP: teorema del momento e conservazione. Sistema di riferimento del Centro di Massa, leggi dinamiche
e teoremi di Koenig per momento angolare e energia cinetica. Estensione del teorema lavoro-energia. Sistemi di forze
parallele e baricentro(*).
Dinamica del Corpo Rigido (CR). Densità del CR e centro di massa, espressione dei momenti e della forza peso per
un CR. Moti roto-traslatori del CR, caso del moto rotatorio attorno ad un asse fisso,momento di interzia, leggi
dinamiche, energia cinetica, lavoro e potenza (Leggere la parte sulla precessione degli assi di rotazione). Teorema di
Steiner, casi particolari notevoli, energia cinetica e legame con il teorema di Koenig. Conservazione del momento
angolare e conseguenze sui corpi in rotazione. Pendolo fisico o composto, proprietà e dinamica, lunghezza ridotta e
pendolo reversibile(*). Rotolamento senza strisciamento, cinematica e dinamica, legame con la forza di attrito statico,
esempi di RSS. Momento dell’impulso per un CR, Conservazione dell’energia per il CR e esempi di applicazione.
Equilibrio statico dei CR. Pendolo di torsione (Escluso il resto del par.7.13).
Urti: Impulso, forze impulsive, forze medie, conservazione della quantità di moto negli urti. Serie di urti (cenni). Urti
nel SdR del Centro di Massa. Urti elastici, anelastici e completamente anelastici. Analisi degli urti in 1D, casi
particolari dell’urto elastico. Urti in 2 dimensioni. Studio degli urti, in particolare anelastici, nel SdR del centro di
massa, coefficiente di restituzione(*). Urti tra punti e corpi rigidi, esempi.
Elettrostatica: Cariche, isolanti e conduttori, struttura elettrica della materia, campo elettrostatico (cariche puntiformi e
distribuzione continua), linee di campo, moto delle cariche in campo e.s., esperimento di Millikan e carica elementare.
Lavoro della forza e.s., energia potenziale e.s., potenziale e d.d.p., superfici equipotenziali, legame tra campo e
potenziale, dipolo e.s., moto ed energia del dipolo in un campo e.s.(*)
Flusso del campo e.s. Legge di Gauss, formulazione e dimostrazione, applicazioni e conseguenze.
Conduttori in equilibrio, sistemi di conduttori, conduttori cavi e schermo elettrostatico. Condensatori, energia e.s. del
condensatore, collegamenti in serie e parallelo. Mezzi dielettrici, fenomeni di polarizzazione per induzione ed
orientamento(*). Elettrostatica dei dielettrici, campi e distribuzioni di carica indotti; applicazioni al caso dei
condensatori. Equazioni dell’elettrostatica generalizzate ai dielettrici.
Correnti elettriche, conduzione, correnti stazionarie e conservazione della carica. Legge di Ohm per campi e
differenze di potenziale in conduttori. Resistenza e resistività, effetti termici e dissipazione per effetto Joule. Modello
classico della conduzione per resistività e conducibilità(*). Collegamento di resistori, generatori ideali e reali, leggi di
Kirchhoff e circuiti a più maglie. Circuiti RC, carica, scarica e considerazioni energetiche. Amperometri, voltmetri,
reostati e ponte di Wheatstone (*).
Campi magnetici: Interazione magnetica e concetto di campo magnetico (c.m.), Elettricità e c.m., forze e momenti
meccanici su cariche e.s. in moto e su conduttori percorsi da corrente. Effetto Hall(*) e moto di particelle cariche in
c.m. (6.1-6.8). Campi magnetici prodotti da corrente, esempi e casi notevoli (Dimostrazione matematica *). Interazioni
magnetiche tra conduttori. Legge di Ampere (7.1-7.3). Legge di Gauss per il c.m. (7.7). Induzione elettromagnetica:
legge di Faraday, forza elettromotrice indotta, applicazioni. Autoinduzione, circuiti RL e energia magnetica (8.1-8.6)
(*). Legge di Ampere-Maxwell e ricapitolazione delle leggi di Maxwell (8.7,8.8).
Il materiale di studio è costituito dai testi adottati e dalle slides del docente scaricabili dalla pagina relativa al corso sul
sito del docente all’indirizzo http://beta.fisica.uniba.it/brambilla/Home.aspx
L’accesso è riservato agli studenti del corso e avviene tramite username a password, da chiedere al docente o alle
associazioni studentesche.
(*) Gli argomenti segnalati dalla sottolineatura sono lasciati all'approfondimento da parte di studenti interessati al
conseguimento di una preparazione superiore.
