Programma del Corso di Fisica
Corso di Laurea in Informatica
A.A. 2012/2013
docente: Massimo Vellante
Calcolo vettoriale
Grandezze scalari e vettoriali. Prodotto di un vettore per uno scalare, vettore opposto, versore,
somma vettoriale, scomposizione di un vettore. Prodotto scalare, prodotto vettoriale.
Cinematica del punto materiale: moto rettilineo
Definizione di punto materiale, vettore posizione, legge oraria, traiettoria.
Moto rettilineo: velocità media, velocità istantanea, accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto
rettilineo uniformemente accelerato.
Esempi di moto rettilineo: moto verticale di un corpo nella gravità terrestre, moto armonico.
Cinematica del punto materiale: moto nel piano
Moto generico nel piano: vettori posizione, velocità e accelerazione (accelerazione tangenziale e
accelerazione normale).
Moto circolare (uniforme e vario). Moto parabolico di un grave.
Moti relativi (per sistemi di riferimento in moto relativo traslatorio uniforme): composizione
vettoriale delle velocità.
Dinamica del punto materiale: le leggi di Newton
Oggetto della dinamica, dinamica classica e dinamica relativistica.
Prima legge della dinamica (principio di inerzia). Introduzione al concetto di forza, forze di
contatto, forze a distanza. Definizione statica di forza.
Seconda legge della dinamica, massa inerziale, verifica sperimentale (mediante piano inclinato),
misura dinamica di una forza, unità di misura della forza.
Terza legge della dinamica.
Forza peso, reazioni vincolari, tensione di una fune. Diagramma di corpo libero. Moto lungo un
piano inclinato senza attrito.
Forza di attrito radente (statico e dinamico), moto lungo un piano inclinato con attrito.
Forza di attrito viscoso, velocità limite.
Forza elastica, equazione del moto.
Dinamica di un moto curvilineo, pendolo semplice, pendolo conico.
Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Caso di un sistema di riferimento accelerato in un
moto traslatorio. Forze apparenti, peso apparente. Moto di trascinamento rotatorio, forza centrifuga.
Dinamica del punto materiale: lavoro, energia, impulso, momento di una forza, momento
angolare
Definizione di lavoro, lavoro motore e lavoro resistente. Teorema dell’energia cinetica. Potenza.
Lavoro della forza peso. Lavoro della forza elastica. Forze conservative, energia potenziale.
Lavoro della forza di attrito radente, forze non conservative.
Conservazione dell’energia meccanica. Generalizzazione al caso in cui sono presenti forze non
conservative.
Quantità di moto e impulso. Teorema dell’impulso.
Momento di una forza, momento angolare, teorema del momento angolare, forze centrali.
Gravitazione
Leggi di Keplero. Legge della gravitazione universale. Esperimento di Cavendish, determinazione
della costante di gravitazione universale, deduzione della massa della terra. Verifica della seconda e
terza legge di Keplero. Deduzione della massa del Sole. Energia potenziale gravitazionale. Velocità
di fuga. Moto di un satellite (velocità orbitale, energia totale nel caso di orbita circolare). Variazione
dell’accelerazione di gravità terrestre con la quota.
Onde
Onde in mezzi elastici:
- proprietà generali delle onde, onde longitudinali e onde trasversali;
- descrizione matematica della propagazione, equazione delle onde (equazione di D’Alembert);
- onde armoniche;
- derivazione dell’equazione d’onda per una corda tesa;
- onde elastiche longitudinali in una sbarra;
- Onde elastiche longitudinali in un gas (aria): onde sonore;
- principio di sovrapposizione delle onde;
- interferenza, battimenti, onde stazionarie;
- effetto Doppler.
Testi consigliati:
Principi di Fisica (Serway-Jewett). EdiSES
Elementi di Fisica – Meccanica e Termodinamica (Mazzoldi-Nigro-Voci). EdiSES
Fisica 1 (Resnick-Halliday-Krane). Casa Editrice Ambrosiana.
