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INDICE GENERALE
Prefazione
Ringraziamenti dell’editore
Guida alla lettura
1
Introduzione
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Introduzione
Metodo scientifico
Unità di misura fondamentali
Sistemi di unità di misura
Dimensioni, unità di misura e cifre
significative
1.6 Tecniche di soluzione dei problemi
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
XI
XIII
XV
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Introduzione
Velocità e accelerazione in due dimensioni
Accelerazione costante: moto dei proiettili
Moto circolare uniforme
Accelerazione centripeta (o normale)
e accelerazione tangenziale
4.6 Moti relativi
1
1
1
2
4
5
10
11
11
12
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
5
2
Vettori
2.1
2.2
2.3
2.4
Introduzione
Scalari e vettori
Somma grafica di vettori
Vettori unitari (o versori) e scomposizione
dei vettori
2.5 Somma vettoriale con il metodo analitico
2.6 Altre operazioni fra vettori
2.7 Campo scalare e campo vettoriale
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
3
Cinematica del punto materiale I:
posizione, velocità e accelerazione.
Moto in una dimensione
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
Introduzione
Vettori posizione e spostamento
Velocità
Accelerazione
Moto con accelerazione costante
Caduta libera
13
31
31
31
33
38
42
46
49
49
51
55
Leggi di Newton ovvero i tre principi
della dinamica
5.1 Introduzione
5.2 Forza e massa
5.3 Prima legge di Newton e primo principio
13
13
15
18
20
23
24
25
26
27
29
Cinematica del punto materiale II:
moto in due dimensioni, accelerazione
centripeta e tangenziale, moti relativi
della dinamica
5.4 Seconda legge di Newton e secondo
principio della dinamica
5.5 Terza legge di Newton o principio
di azione e reazione
5.6 Forza peso
5.7 Risoluzione dei problemi di meccanica
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
6
Applicazioni delle leggi del moto
di Newton
6.1 Introduzione
6.2 Forze di contatto: forza normale e forza
d’attrito
6.3 Dinamica del moto circolare uniforme
6.4 Moto in sistemi di riferimento non inerziali
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
57
57
57
62
67
70
71
74
74
77
80
83
83
83
86
90
93
96
98
102
102
104
108
111
111
111
119
123
125
126
128
130
00Pr_Pag_Vol_1_Layout 1 14/06/11 09:38 Pagina VIII
VIII j Indice generale
7
Legge di gravitazione universale
di Newton
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
Introduzione
Legge di gravitazione universale
Costante di gravitazione G
Massa gravitazionale e massa inerziale
Variazione di g sulla superficie della Terra
Campo gravitazionale
Leggi di Keplero e legge di gravitazione
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
8
Lavoro ed energia
8.1
8.2
8.3
8.4
Introduzione
Lavoro compiuto da una forza costante
Prodotto scalare
Lavoro compiuto da una forza variabile
ed espressione generale del lavoro
8.5 Teorema lavoro-energia ed energia cinetica
8.6 Potenza
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
10.8 Moto dei razzi
135
135
135
139
143
144
145
148
149
149
151
153
155
155
155
157
160
166
172
174
174
175
178
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
229
231
231
233
237
11 Equilibrio statico di un corpo rigido
239
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
239
239
241
244
249
251
255
256
256
259
12 Cinematica del moto rotatorio
263
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
9
Conservazione dell’energia
9.1 Introduzione
9.2 Sistemi conservativi unidimensionali:
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
energia potenziale ed energia
meccanica
Analisi grafica dei sistemi conservativi
Forze conservative ed energia potenziale
in tre dimensioni
Conservazione dell’energia meccanica
Forze non conservative e lavoro interno
Legge di conservazione dell’energia
Moto dei satelliti e velocità di fuga
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
12.7
181
181
12.8
190
193
195
197
198
202
203
204
208
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
Introduzione
Centro di massa
Moto del centro di massa
Quantità di moto
Conservazione della quantità di moto
Impulso
Urti
211
211
211
213
216
218
220
221
263
263
265
265
268
270
273
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
13 Dinamica del moto rotatorio e leggi
generali del moto dei sistemi
291
13.1 Introduzione
13.2 Momento angolare di un punto materiale
13.3 Momento angolare totale di un sistema
13.4
10 Moto dei sistemi: centro di massa
e quantità di moto
Introduzione
Traslazione e rotazione di un corpo rigido
Misura degli angoli
Coordinata, velocità e accelerazione
angolari
Cinematica della rotazione intorno
a un asse fisso
Relazioni tra grandezze lineari e grandezze
angolari
Energia cinetica di rotazione: momento
di inerzia
Alcune considerazioni sul momento
di inerzia
Rotolamento di un corpo rigido
275
279
283
284
285
288
12.9
181
187
Introduzione
Corpi rigidi e loro equilibrio
Momento di una forza rispetto a un asse
Condizioni per l’equilibrio statico
Centro di gravità o baricentro
Prodotto vettoriale e momento di una forza
13.5
13.6
13.7
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
di punti materiali ed equazioni cardinali
della meccanica
Dinamica della rotazione di un corpo rigido
intorno a un asse fisso
Lavoro ed energia per un sistema di corpi
Conservazione del momento angolare
ed enunciato conservativo del terzo
principio della dinamica
Moto del giroscopio
291
291
295
298
303
307
311
314
315
317
321
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Indice generale j IX
14 Oscillazioni
14.1
14.2
14.3
14.4
14.5
14.6
14.7
14.8
Introduzione
Cinematica del moto armonico
Dinamica del moto armonico
Energia dell’oscillatore armonico
Esempi di moto armonico
Moto armonico e moto circolare uniforme
Moto armonico smorzato
Oscillazioni forzate e risonanza
325
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
325
325
329
331
333
339
341
343
345
346
347
350
15 Solidi e fluidi
353
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
15.7
Introduzione
Proprietà dei solidi
Densità
Pressione in un fluido statico
Principio di Archimede
Equazione di Bernoulli
Viscosità
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
353
353
356
358
363
364
372
374
374
377
381
16 Temperatura e calore
385
16.1 Introduzione
16.2 Descrizione microscopica e macroscopica
16.3 Equilibrio termico e principio zero
della termodinamica
385
385
18 Teoria cinetica dei gas
18.1 Introduzione
18.2 Modello molecolare di un gas perfetto
18.3 Interpretazione microscopica
del gas perfetto
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
17 Primo principio
della termodinamica
439
441
e dei solidi elementari
443
perfetto
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
448
450
453
454
455
457
19 Secondo principio
della termodinamica
459
18.6 Trasformazione adiabatica di un gas
18.7 Distribuzione delle velocità molecolari
19.1
19.2
19.3
19.4
19.5
19.6
19.7
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
20 Brevi cenni sulle onde e sul suono
489
20.1
20.2
20.3
20.4
20.5
Introduzione
Caratterizzazione delle onde
Onde progressive
Onde armoniche ed equazione delle onde
Equazione delle onde dedotta dalla seconda
legge di Newton
20.6 Densità di energia, potenza e intensità
di un’onda
20.7 Onde sonore
20.8 Udito
388
392
393
395
401
402
403
405
409
409
ed equazioni di stato
Calore specifico e calore latente
Lavoro e trasformazioni termodinamiche
Primo principio della termodinamica
Alcune applicazioni del primo principio
409
413
416
419
423
428
429
430
433
17.3
17.4
17.5
17.6
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
Introduzione
Macchine termiche e secondo principio
Macchine frigorifere e secondo principio
Reversibilità e ciclo di Carnot
Temperatura termodinamica
Entropia
Entropia e secondo principio
459
459
463
467
470
473
478
481
482
483
485
386
17.1 Introduzione
17.2 Equilibrio termodinamico, trasformazioni
435
435
della temperatura
18.4 Equipartizione dell’energia
18.5 Capacità termiche dei gas perfetti
16.4 Termometri e scala della temperatura
16.5 Altre scale termometriche
16.6 Dilatazione termica
16.7 Trasmissione del calore
435
Riepilogo
Quesiti
Esercizi
Problemi
489
489
490
495
498
500
504
507
510
511
513
516
A
Calcolo differenziale
519
B
Costanti fondamentali
523
C
Calcolo integrale ed equazioni
differenziali
524
D
Approssimazioni matematiche e formule 531
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X j Indice generale
E
Tavola periodica degli elementi
532
H
Prove d’esame
F
Trigonometria
534
I
Sistema internazionale di unità di misura 563
G
Soluzioni di esercizi e problemi
536
Indice analitico
556
565
