Indice
1
3
Fisica:
una introduzione
1.1 Parlare il linguaggio della fisica 2
1.2 Grandezze fisiche e unità
1.3
1.4
1.5
1.6
di misura 3
Prefissi per le potenze di dieci
e conversioni 7
Cifre significative 10
Soluzione dei problemi 13
Analisi dimensionale 15
Il moto
in due dimensioni
3.1I moti orizzontali e verticali sono tra loro
indipendenti 69
3.2 I vettori 70
3.3Le componenti vettoriali:
3.4
3.5
somma di vettori per mezzo delle
componenti 72
Il moto di un proiettile 79
Moto circolare uniforme 91
RIASSUNTO 18
RIASSUNTO 98
DOMANDE E PROBLEMI 19
DOMANDE E PROBLEMI 99
2
4
Moto
rettilineo
2.1 Moto con velocità costante 27
2.2 L’ accelerazione 40
2.3 Moto rettilineo con accelerazione
costante 44
2.4La gravità in prossimità della superficie
terrestre 49
Le leggi
del moto di Newton
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
La prima legge di Newton 108
La seconda legge di Newton 109
Massa e peso 114
I diagrammi di corpo libero 116
La terza legge di Newton 120
Forza, accelerazione, moto 123
RIASSUNTO 59
RIASSUNTO 138
DOMANDE E PROBLEMI 61
DOMANDE E PROBLEMI 139
XII
Indice
© 978-8808-26358-2
5
8
Applicazioni
delle leggi di Newton
5.1 L’ attrito statico 150
5.2 L’ attrito dinamico 154
5.3 Lavorare in presenza
di attrito 159
5.4 Forza di trascinamento 165
5.5 Le forze e il moto circolare
uniforme 167
RIASSUNTO 175
DOMANDE E PROBLEMI 176
Moto
rotazionale
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
L’ energia cinetica rotazionale 287
Il momento d’ inerzia 293
Il teorema degli assi paralleli 301
Rivisitazione della conservazione
dell’ energia 303
La cinematica rotazionale 309
Il momento di una forza 312
Il momento angolare 318
La natura vettoriale delle grandezze
rotazionali 323
RIASSUNTO 331
6
DOMANDE E PROBLEMI 333
9
Lavoro
ed energia
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Il lavoro 186
Il teorema dell’ energia cinetica 191
Applicazioni del teorema dell’ energia cinetica 195
Il lavoro fatto da una forza variabile 200
L’ energia potenziale 204
La conservazione dell’ energia 210
Le forze non conservative 213
Utilizzo della conservazione dell’ energia 215
Elasticità
e frattura
9.1 Sforzo e deformazione di tensione 345
9.2 Sforzo e deformazione di volume 350
9.3 Sforzo e deformazione
di scorrimento 355
9.4 Elasticità e frattura 358
RIASSUNTO 230
RIASSUNTO 363
DOMANDE E PROBLEMI 232
DOMANDE E PROBLEMI 365
7
10
La quantità
di moto
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
La quantità di moto 242
La conservazione della quantità di moto 245
Gli urti anelastici 252
Tempo di contatto 258
Gli urti elastici 260
Il centro di massa 268
RIASSUNTO 276
DOMANDE E PROBLEMI 277
La gravitazione
10.1 La legge di gravitazione universale
di Newton 373
10.2 Il teorema del guscio sferico 380
10.3 Energia potenziale gravitazionale 385
10.4 Le leggi di Keplero 391
RIASSUNTO 401
DOMANDE E PROBLEMI 402
Indice
XIII
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11
13
I fluidi
Le onde
11.1Densità 410
11.2Pressione 412
11.3Pressione in funzione della profondità
in un fluido 413
11.4Pressione atmosferica e unità di pressione
comuni 416
11.5 Differenza di pressione
e forza risultante 420
11.6 Il principio di Pascal 423
11.7 Galleggiamento e principio
di Archimede 425
11.8 Fluidi in movimento ed equazione
di continuità 432
11.9 Il flusso dei fluidi e l’ equazione
di Bernoulli 437
11.10Il flusso di liquidi viscosi 445
13.1 Tipi di onde 503
13.2 Descrizione matematica di un’ onda 506
13.3 Velocità dell’ onda 511
13.4 Sovrapposizione e interferenza 517
13.5 Onde trasversali stazionarie 522
13.6 Onde longitudinali stazionarie 528
13.7Battimenti 533
13.8 Volume, intensità e livello sonoro 536
13.9Sorgenti in movimento e ricezione di onde 541
RIASSUNTO 551
DOMANDE E PROBLEMI 554
14
RIASSUNTO 450
DOMANDE E PROBLEMI 452
La termodinamica I
12
Le oscillazioni
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
Moto armonico semplice 459
Descrizione delle oscillazioni 463
Considerazioni energetiche 470
Il pendolo semplice 473
Oscillatori fisici 478
Il pendolo fisico 479
L’ oscillatore smorzato 484
L’ oscillatore forzato 487
14.1 La temperatura 564
14.2 La legge dei gas ideali 567
14.3 Il cammino libero medio 575
14.4 L’ espansione termica 577
14.5 Il calore 582
14.6 Il calore latente 587
14.7Il trasferimento di calore: irraggiamento,
convezione, conduzione 598
RIASSUNTO 606
DOMANDE E PROBLEMI 609
15
RIASSUNTO 492
DOMANDE E PROBLEMI 493
La termodinamica II
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
La prima legge della termodinamica 617
I processi termodinamici 622
La seconda legge della termodinamica 632
I gas 642
L’ entropia 648
RIASSUNTO 654
DOMANDE E PROBLEMI 656
XIV
Indice
16.1
16.2
16.3
16.4
16.5
16.6
16.7
16
19
L’elettrostatica I
Il magnetismo
La carica elettrica 663
La legge di Coulomb 665
Conduttori e isolanti 672
Il campo elettrico 673
Il campo elettrico di alcuni oggetti 683
La legge di Gauss 690
Applicazioni della legge di Gauss 695
RIASSUNTO 704
DOMANDE E PROBLEMI 705
–
+
+
–
–
–
+
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17
19.1 La forza magnetica e il campo magnetico 809
19.2 La forza magnetica che agisce su
una corrente 814
la legge di Biot-Savart 820
la legge di Ampère 829
percorsi da corrente 837
19.3 Il campo magnetico e la corrente:
19.4 Il campo magnetico e la corrente:
19.5 La forza magnetica tra due fili
RIASSUNTO 842
DOMANDE E PROBLEMI 843
20
+
+
–
L’elettrostatica II
17.1 Il potenziale elettrico 715
17.2 Superfici equipotenziali 722
17.3Il potenziale elettrico generato da una data
17.4
17.5
17.6
17.7
distribuzione di cariche 723
La capacità 729
L’ energia immagazzinata in un condensatore 735
Condensatori in serie e in parallelo 738
I dielettrici 743
L’ induzione
magnetica
20.1 La legge dell’ induzione di Faraday 853
20.2 La legge di Lenz 857
20.3 Applicazioni delle leggi di Faraday e di Lenz 861
20.4 L’ induttanza 870
20.5Circuiti LC 877
20.6Circuiti LR 883
RIASSUNTO 750
RIASSUNTO 890
DOMANDE E PROBLEMI 751
DOMANDE E PROBLEMI 891
18
21
Le cariche
in movimento
Circuiti in corrente
alternata
18.1 La corrente elettrica 761
18.2 Resistenza e resistività 766
18.3 Resistori fisici e fisiologici 771
18.4 Circuiti a corrente continua 774
18.5 Resistori in serie e in parallelo 776
18.6 La potenza 782
18.7Circuiti RC in serie 788
18.8Bioelettricità 795
RIASSUNTO 799
DOMANDE E PROBLEMI 800
21.1
21.2
21.3
21.4
21.5
21.6
La corrente alternata 902
I trasformatori 907
Il circuito LRC in serie 910
L, R e C separatamente in CA 914
L, R e C in serie in CA 920
Applicazioni del circuito LRC in serie 930
RIASSUNTO 937
DOMANDE E PROBLEMI 938
Indice
XV
© 978-8808-26358-2
22
24
Le onde
elettromagnetiche
Ottica
geometrica
22.1 Le onde elettromagnetiche 946
22.2 Le equazioni di Maxwell 954
24.1 Specchi piani 1020
24.2 Specchi sferici concavi,
RIASSUNTO 964
DOMANDE E PROBLEMI 965
una valutazione qualitativa 1024
24.3Specchi sferici concavi,
una valutazione quantitativa 1032
24.4 Specchi sferici convessi,
23
Le proprietà
ondulatorie della luce
23.1
23.2
23.3
23.4
23.5
23.6
23.7
La rifrazione 971
La riflessione totale interna 977
La dispersione 983
La polarizzazione 985
Interferenza da film sottile 990
La diffrazione 997
Aperture circolari 1002
RIASSUNTO 1008
DOMANDE E PROBLEMI 1010
una valutazione qualitativa 1039
una valutazione quantitativa 1042
24.5 Specchi sferici convessi,
24.6 Lenti, una valutazione qualitativa 1049
24.7 Lenti, una valutazione quantitativa 1056
RIASSUNTO 1065
DOMANDE E PROBLEMI 1067
Appendice A • Unità SI e fattori di conversione
Appendice B • Dati numerici
Appendice C • Elementi e isotopi
Tutorial matematico
Risposte alle domande e ai problemi
con numero dispari
Indice analitico A1
