Programma di FISICA I

Programma di FISICA I
(Prof. Paolo Postorino) A.A. 2008/2009
I Introduzione.
Metodo scientifico. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Analisi dimensionale, errore
misura.
di
II Cinematica del punto materiale.
Equazioni del moto e traiettoria. Moti unidimensionali, moti piani. Vettori spostamento e velocità
angolare. Cenni di cinematica dei moti relativi: leggi di trasformazione delle velocità e delle
accelerazioni.
III Dinamica del punto materiale.
Leggi della dinamica. Oscillatore armonico: oscillazioni libere, smorzate e forzate. Momento polare
di una forza e della quantità di moto. Equazione dei momenti. Moti centrali. Lavoro e potenza di una
forza. Teorema del lavoro e dell'energia cinetica. Campi di forza conservativi. Energia potenziale e
conservazione dell'energia meccanica. Conservazione dell'energia in presenza di forze non
conservative.
IV Sistemi di punti materiali. - Meccanica dei sistemi.
Forze esterne e interne. Definizione e proprietà del centro di massa. Equazioni cardinali. Principi di
conservazione. Teorema del lavoro e dell'energia cinetica per i sistemi di punti. Processi d'urto.
- Meccanica dei corpi rigidi: definizioni e proprietà. Moto di un corpo rigido: momento d'inerzia e
teorema di Huygens. Statica del corpo rigido.
V Cenni di statica dei fluidi.
Definizione di fluido e della pressione in un suo punto. Equazioni della statica dei fluidi. Legge di
Stevin e principio di Archimede.
VI Termologia e calorimetria
Equilibrio termico e definizione della temperatura: principio zero della termodinamica. Modello del
gas perfetto. Cambiamenti di stato di sostanze pure: calori latenti. Trasmissione del calore.
VII Primo principio della termodinamica.
Sistemi termodinamici: variabili di stato. Equilibrio termodinamico e trasformazioni. Primo principio
della termodinamica. Trasformazioni adiabatiche. Applicazioni al caso dei gas perfetti.
VIII Secondo principio della termodinamica.
Macchine termiche. Secondo principio della termodinamica. Teorema di Carnot. Definizione di
entropia e disuguaglianza di Clausius. Variazione di entropia: processi reversibili e irreversibili.
IX Oscillazioni.
Esempi di sistemi oscillanti: molla e pendolo Equazione dell’oscillatore armonico semplice, velocità,
accelerazione ed energia meccanica. Approssimazione armonica per sistemi in equilibrio stabile.
Campi forzanti.
X Propagazione di Onde.
Concetto di onda e calcolo dell’equazione delle onde nel caso di una fune. Soluzione generale della
equazione delle onde, onde progressive/regressive. Onde longitudinali e trasversali. Energia trasportata
da un’onda. Principio di sovrapposizione degli effetti e teorema di Fourier. Onde periodiche
sinusoidali, definizioni di: lunghezza d’onda λ, vettore d’onda k, pulsazione ω, fronte d’onda.
XI Sovrapposizione di onde.
Interferenza tra onde elastiche, onde stazionarie, battimenti. Definizione di velocità di gruppo e
velocità di fase differenza tra le due in riferimento ai battimenti. Sorgenti o osservatori in moto: effetto
Doppler.
Testi consigliati:
Fisica per scienze e ingegneria. Vol. 1 Serway Raymond A.; Jewett John W
Guida allo studente e alla soluzione dei problemi (Vol.1) R. A. Serway (editore EdiSES)
Note:
I primi sette (I-VII) punti del programma corrispondono ad un corso di 5 crediti
I primi otto (I-VIII) punti del programma corrispondono ad un corso di 6 crediti
Tutti gli undici punti (I-XI) del programma corrispondono ad un corso di 9 crediti.