Programma del Corso di Complementi di Fisica I
Corso di Laurea in Matematica
a.a. 2011/2012
Prof. A. Palano
Cap.1 La gravitazione universale.
Il sistema Tolemaico e il sistema Copernicano. Le Leggi di Keplero. Derivazione della
forza di gravita’. L’esperimento di Cavendish. Il campo gravitazionale. Proprieta’ dei gusci
sferici di massa. Il peso dei corpi. La gravita’ all’interno della Terra. Campi scalari e
vettoriali. L’energia potenziale gravitazionale. La conservazione del momento angolare. La
massa ridotta. Derivazione del moto dei pianeti. Orbite in un campo gravitazionale. Satelliti
artificiali terrestri. Orbite di Hoffmann. Massa inerziale e gravitazionale. Esperimento di
Newton. Effetti delle forze apparenti sulla gravita’. Le maree. L’assenza di peso. Il principio
di equivalenza. La gravita’ artificiale. L’accelerazione di Coriolis. Il moto dei gravi verso
oriente. La forma delle galassie.
Cap. 2 Oscillazioni e onde.
Fenomeni oscillatori. Oscillazion smorzate. Oscillazioni forzate e risonanza. Propagazione
per onde. Onde su una corda vibrante. Equazione di D’alembert. Onde e Teorema di Fourier.
Onde sferiche e piane. Energia trasportata da un’onda. Interferenza e onde stazionarie. Velocita’ di gruppo e di fase. Onde in mezzi diversi. Onde longitudinali e trasversali. Effetto
Doppler.
Cap. 3 Fluidi.
Fluidi perfetti. Pressione. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Fluidi in rotazione.
Tensione superficiale. Linee di contatto. Fenomeni capillari. Legge di Borelli. Teorema di
continuita’. Portata. Barometro di Torricelli. Equazione di Bernoulli. Teorema di Torricelli.
Tubo di Venturi.
Cap. 4 Termodinamica.
Corpi rigidi in rotazione. Assi principali d’inerzia. Teoria cinetica dei gas. Effusione. Velocita’ molecolari. La distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Calori specifici dei gas. Equipartizione dell’energia. Variazione dei calori molari con la temperatura. Libero cammino medio.
Gas reali. Equazione di van del Waals. Termodinamica statistica. Interpretazione statistica
dell’entropia. Energia libera ed equazione di van del Waals.
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Cap. 5 Relativita’.
Moti relativi. Sistemi in moto relativo uniforme. La velocita’ della luce. L’esperimento
di Michelson-Morley. Le trasformazioni di Galileo. Postulati della relativita’. Le trasformazioni di Lorentz. Lo spazio di Minkowski. Quadrivettori. Simultaneita’ degli eventi.
Contrazione delle lunghezze. Dilatazione dei tempi. Legge di addizione delle velocita’. Il
quadrivettore energia-impulso. Massa a riposo ed equivalenza massa-energia.
Cap. 6 Fisica Moderna.
La radiazione di corpo nero. L’effetto fotoelettrico. La massa del fotone. Onde di
materia. Principio di indeterminazione. Particelle virtuali. L’atomo di Idrogeno. Cenni di
meccanica quantistica. La quantizzazione del momento angolare. Orbitali atomici. Il sistema
periodico degli elementi. Sezione d’urto. L’esperimento di Rutherford. Il nucleo dell’atomo.
Difetto di massa. Decadimento radioattivo. Decadimento alpha, beta e gamma.Reazioni
nucleari. La fusione e la fissione. Le forze fondamentali della natura.
Testi consigliati
Halliday, Resnick, Fisica Generale I, Ambrosiana.
Halliday, Resnick, Krane, Fisica Generale 2, Ambrosiana. raw-text S. Rosati, Fisica
Generale, Ambrosiana
U. Ingard, W.L. Kraushaar, Introduction to Mechanics Matter, and Waves, AddisonWesley
P.J. Nolan, Complementi di Fisica, fisica moderna, Zanichelli
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