Programma di FISICA Generale A (270) Ing. Informatica e dell

Programma di FISICA Generale A (270)
Ing. Informatica e dell’Automazione a.a. 2011-2012
prof. L. Lagamba [email protected]
- La fisica e il metodo sperimentale. Sistemi di unità di misura. Grandezze fisiche
scalari e vettoriali.
- Cinematica: sistemi di riferimento, moto unidirezionale, posizione,
spostamento, velocità, accelerazione; moto nel piano: moti rettilinei componenti,
accelerazione normale e tangenziale. Esempi di moti: caduta libera, moto dei
proiettili, moto circolare, moto viscoso, moto armonico.
- Dinamica del punto materiale: le leggi di Newton. Forze di interazione.
Quantita' di moto e sua conservazione. Forza peso, reazioni vincolari, tensione
dei fili, forze di attrito (statico, dinamico, viscoso), forze elastiche, pendolo
semplice.
- Lavoro. Potenza. Teorema dell'energia. Forze conservative e forze
nonconservative. Energia potenziale. Energia meccanica.. Rappresentazione
grafica della energia potenziale elastica e sua interpretazione. Lavoro non
conservativo.
- Momento angolare, momento delle forze, conservazione del momento angolare,
momento dell’impulso. Lavoro e potenza nei moti circolari. Forza gravitazionale,
massa inerziale e massa gravitazionale, energia potenziale gravitazionale.
- Sistemi di riferimento non inerziali: dimostrazione del teorema della velocità ed
enunciato del teorema della accelerazione relativa. Esempi di moto di
trascinamento rettilineo uniforme, rettilineo uniformemente accelerato, moto di
trascinamento rotatorio uniforme; forze fittizie.
- Sistemi di particelle: centro di massa e suo moto, conservazione della quantità
di moto, momento della forza, momento angolare, teorema del momento
angolare, conservazione del momento angolare. Sistema di riferimento del centro
di massa. Teoremi di Koning per il momento angolare e per l’energia. Teorema
dell’energia..
- Urti unidirezionali e nel piano, lavoro delle forze interne. Pendolo balistico.
---------------------------------------------------------------------------------------------Proprietà dei sistemi di forze applicate a punti diversi, centro delle forze
parallele, baricentro
-Corpo rigido. Equazioni del moto di un corpo rigido. Rotazioni intorno ad un
asse fisso: momento di inerzia, teorema di Steiner, energia cinetica rotazionale,
esempi di calcolo del momento di inerzia (sbarra sottile, anello, disco). Pendolo
composto. Rotolamento senza strisciamento. Urto plastico tra punto materiale e
corpo rigido vincolato.
- Fluidi. Pressione in un fluido, legge di Stevino, manometri, principio di
Archimede. Fluidi ideali in moto stazionario: equazione di continuità, teorema di
Bernoulli, nebulizzatore di liquidi, tubo di Venturi, portanza di un’ala. Sistemi e
stati termodinamici. Equilibrio termodinamico. Termometri.
Trasformazioni termodinamiche reversibili e non reversibili. Esperimenti
adiabatici di Joule. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Lavoro
termodinamico, calore, trasmissione del calore per conduzione, convenzione,
irraggiamento, passaggio di calore da un solido ad un fluido. Capacità termica,
calori specifici, cambiamenti di fase. Gas ideale: legge di Boyle, legge isobara e
isocora di Volta-Gay_Lussac. Equazione di stato di un gas ideale. Termometro a
gas ideale a volume costante. Calori specifici molari di un gas ideale a volume e a
pressione costante. Espansione libera di un gas perfetto. Energia interna di un gas
ideale. Relazione di Mayer. Equazione di Poisson. Interpretazione cinetica di
pressione e temperatura. Trasformazioni cicliche, rendimento di una macchina
termica, efficienza di una macchina frigorifera. Ciclo di Carnot. Il secondo
principio della termodinamica. Equivalenza degli enunciati di Kelvin e di
Clausius. Teorema di Carnot. Teorema di Clausius. Entropia, principio di
aumento dell'entropia, energia inutilizzabile. Temperatur termodinamic assolut.
- Carica elettrica. Forze elettriche. Principio di sovrapposizione. Campo elettrico.
Lavoro elettrostatico. Energia potenziale, potenziale. Energia potenziale di un
sistema di cariche. Definizione di flusso. Teorema di Gauss. Calcolo di E e V per
una o più cariche puntiformi e per semplici distribuzioni continue di carica. Moto
di cariche in un campo elettrico. Campo e potenziale di un dipolo elettrico,
momento agente ed energia potenziale di un dipolo in un campo elettrico.
- Conduttori. Induzione elettrostatica. Proprietà dei conduttori in equilibrio
elettrostatico, effetto punta, forza sulle cariche alla superficie di un conduttore.
Schermo elettrostatico.
- Condensatori: esempi di calcolo di capacità (condensatori piani, cilindrici,
sferici), condensatori in serie ed in parallelo, energia immagazzinata, densità di
energia, forza tra le armature di un condensatore. Dielettrici, costante dielettrica,
polarizzazione dei dielettrici, cariche di polarizzazione. Conduzione elettrica,
corrente, densità di corrente, modello classico della conduzione, conduttività,
legge di Ohm, effetto Joule e sua interpretazione microscopica. Resistenze in
serie ed in parallelo. Leggi di Kirchoff. Forza elettromotrice e misura della
resistenza interna di una batteria. Carica e scarica di un condensatore, voltmetro,
amperometro.
Elementi di Fisica vol1 Mazzoldi, Nigro, Voci EdiSes
Elementi di Fisica vol2 Mazzoldi, Nigro, Voci EdiSes
Esercizi di Fisica Guida ragionata alla soluzione. Gordon, McGrew, Serway, EdiSes