Programma del corso svolto

Centro Studi e Ricerche “Aleph”
Fisica
Corso di Laurea in Scienze Biologiche
Docente: Gaetano G. Perlongo
29 Luglio - 23 Ottobre 2010
Grandezze fisiche ed unità di misura. Grandezze scalari e vettoriali. Algebra vettoriale: generalità.
Componenti cartesiane di un vettore. Vettore libero e vettore applicato. Vettore posizione. Vettore
spostamento. Uguaglianza tra vettori. Somma di due o più vettori paralleli. Opposto di un vettore.
Prodotto tra uno scalare e un vettore. Somma di due vettori non paralleli (regola del
parallelogramma). Differenza di due vettori. Prodotto scalare (o prodotto interno). Prodotto scalare
coi versori. Prodotto vettoriale (o prodotto esterno). Prodotto vettoriale coi versori. Statica:
Generalità. Corpo fisico. Punto materiale. Introduzione alla forza. Forza peso. Equazioni cardinali
della statica. Momento statico. Coppia di forze. Baricentro. Centro di massa. Equilibrio di un corpo
rigido. Leva: Condizione di equilibrio, Vantaggio meccanico, Classificazione delle leve, Esempi di
leve. Metodo della doppia pesata. Cinematica in R. Concetto di punto materiale. Grandezze
cinematiche: (Posizione. Spostamento. Velocità scalare media. Velocità istantanea. Velocità
vettoriale). Grandezze cinematiche: (Accelerazione media. Accelerazione istantanea). Moto
rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Diagramma velocità-tempo. Diagramma
spazio-tempo. Diagramma spazio-velocità. Corpi in caduta libera. Caduta di un corpo da fermo.
Lancio verticale verso l’alto. Moto circolare uniforme: generalità. Moto circolare uniforme in
coordinate cartesiane. Periodo. Frequenza. Equazione della velocità tangenziale. Equazione della
velocità
angolare.
Accelerazione
centripeta
e
centrifuga.
Accelerazione
angolare.
Relazioni tra grandezze lineari e grandezze rotazionali. Moto del proiettile. Primo principio della
dinamica o principio di inerzia. Secondo principio della dinamica o principio di proporzionalità.
Terzo principio della dinamica o principio di azione e reazione. Forza di attrito. Piano inclinato.
Lavoro. Forze conservative. Energia potenziale di posizione. Energia cinetica. Principio di
conservazione dell’energia. Quantità di moto. Impulso. Teorema dell’impulso. Legge di
conservazione della quantità di moto. Urto elastico. Risoluzione di un problema d’urto elastico.
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Urto monodimensionale. Urto anelastico. Pendolo balistico. Fluidostatica: Generalità. Modello del
fluido ideale. Fluido incomprimibile. Pressione in un fluido. Densità assoluta e densità relativa.
Densità dell’acqua. Legge di Stevino. Principio di Pascal. Paradosso idrostatico della botte di
Pascal. Vasi comunicanti. Torchio idraulico. Principio di Archimede. Dinamica dei fluidi.
Caratteristiche di un fluido. Portata di un fluido. Moto in un condotto. Flusso Laminare e
Turbolento. Conservazione della portata. Equazione di Bernoulli. Legge di Torricelli. Effetti
spiegabili con l’equazione di Bernoulli. Viscosità dinamica e cinematica. Legge di Hagen-Poiseuille
(cenni). Resistenze in condotti posti in serie. Resistenze in condotti posti in parallelo. Temperatura e
teoria cinetica dei gas ideali. Sistemi termodinamici. Equilibrio termico. Calorimetria: Generalità.
Dilatazione termica. Gas ideale. Capacità termica e calori specifici. Funzioni di stato. Equazione di
stato dei gas perfetti. Piano di Clapeyron. Trasformazione termodinamica. Trasformazione isoterma.
Trasformazione isobara. Trasformazione isocora. Trasformazione quasi statica. Legge di Charles.
Lavoro in termodinamica. Primo principio della termodinamica. Secondo principio della
termodinamica. Entropia. Forza di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti. Campo
elettrico. Condensatore: Generalità. Carica di un condensatore. Capacità di un condensatore lineare.
Condensatore cilindrico. Condensatore sferico. Energia immagazzinata da un condensatore.
Accenno alla fisica dei fulmini. Accenno alla fisica dei fulmini globulari. Condensatori in serie e in
parallelo. Gabbia di Faraday. 1° Legge di Ohm. Circuiti elettrici. Potenza elettrica. Resistenze in
serie e in parallelo. Analisi circuitale col metodo passo-passo. Potenza elettrica.
Fonti di riferimento:
•
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fondamenti di fisica. Meccanica, termologia,
elettrologia, magnetismo, ottica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2006.
•
Ezio Ragozzino, Principi di fisica, Edises, 2006.
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