Programma del corso Fisica I Corso di Laurea in Scienze

Programma del corso
Fisica I
Corso di Laurea in Scienze Geologiche
1◦ anno
A.A. 2016/2017, prima parte
Loris Giovannini
• Introduzione: Accuratezza, cifre significative. Sistemi di unità di misura. Sistema Internazionale. Prefissi delle unità di misura. Analisi dimensionale. Principio di conservazione della massa. Scalari, vettori. Componenti cartesiane di un vettore, prodtto scalare e
vettoriale. Versori.
• Cinematica del punto materiale: Definizione di punto materiale. Dimensionalità dei
problemi fisici. Coordinate cartesiane. Posizione e spostamento. Moto rettilineo. Velocità e accelerazione. Moto armonico. Moto circolare uniforme. Moto relativo di
traslazione.
• Dinamica del punto materiale: Legge di inerzia (primo principio della dinamica). Sistemi di riferimento inerziali e non. Secondo principio della dinamica. Quantità di moto.
Terzo principio della dinamica (azione e reazione). Interazioni fondamentali: gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e debole. Le forze più importanti: peso, reazioni
vincolari (ideali e con attrito), resistenze passive e forze elastiche. Forze apparenti. Velocità limite. Legge di Hooke. Oscillazioni forzate. Legge della gravitazione universale.
Teoremi dei gusci sferici. Il pendolo semplice.
• Lavoro, potenza, energia: Definizione di lavoro e unità di misura. Lavoro di una forza
elastica. Potenza e unità di misura. Energia cinetica. Energia potenziale. Campi di forza
conservativi e non. Campo di forze uniformi. Campo di forze centrali. Energia potenziale
gravitazionale (nelle due accezioni di gravitazione universale e di forza pressoché costante sulla superficie della Terra). Energia potenziale elastica. Principio di conservazione
dell’energia. Energia dell’oscillatore armonico. Curve di energia potenziale.
• Meccanica dei sistemi: Definizione di sistema di punti materiali; caso discreto e continuo. Forze interne e forze esterne. Annullamento della somma delle forze interne. Centro
di massa. Quantità di moto di un sistema. Equazione del moto del centro di massa. Principio di conservazione della quantità di moto. Urti elastici ed anelastici. Urti in una
dimensione. Equazione del moto di un razzo. Corpi rigidi. Cinematica delle rotazioni,
variabili angolari. Energia cinetica rotazionale. Momento di inerzia. Teorema degli assi paralleli (Huygens-Steiner). Momento di una forza rispetto ad un punto e adun asse.
Annullamento della somma del momento delle forze interne. Momento della quantità di
moto rispetto ad un punto e ad un asse. Teorema del momento della quantità di moto.
Conservazione del momento della quantità di moto. Seconda legge della dinamica per le
variabili angolari. Lavoro in uno spostamento angolare. Teorema del lavoro e dell’energia
cinetica per i sistemi di punti materiali. Pendolo composto. Giroscopio.