27996 - FISICA GENERALE T-1

Conoscenze e abilità da conseguire

Educare al metodo scientifico e sperimentale; fornire i concetti fondamentali di meccanica e di termodinamica e della loro trattazione formale allo scopo di applicare le leggi fisiche alla soluzione di semplici problemi.

Contenuti

MECCANICA
1. Introduzione
Metodo scientifico. Concetti di spazio, tempo e misura. Definizione operativa di grandezze fisiche. Cenni su errori di misura.
2. Calcolo vettoriale
Rappresentazione grafica. Eguaglianza fra vettori. Versori. Operazione fra vettori:somma, differenza, prodotto per uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale, prodotto misto, doppio prodotto vettoriale.
Rappresentazione cartesiana dei vettori. Trasformazione di vettori. Momenti di un vettore. Composizione di vettori. Derivate ed integrali di vettori. Operatori vettoriali:gradiente, divergenza, rotazionale.
3. Generalita'
Punto materiale. Sistemi di riferimento. Rappresentazione del moto: traiettoria. Spostamento, velocita', accelerazione. Classificazione dei moti. Problema diretto ed inverso.
4. Dinamica del punto materiale
Forze. Vincoli. Primo principio della dinamica. Sistemi inerziali. Secondo principio della dinamica. Moti rettilinei: moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato, moto armonico, moto armonico smorzato.
Moto piano. Moto centrale.
5. Lavoro ed energia
Definizioni. Teorema delle forze vive. Relazione fra forza ed energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Teorema dell'impulso e della quantita' di moto. Teorema del momento dell'impulso e del momento della quantita' di moto.
6. Dinamica di sistemi di punti
Terzo principio della dinamica. Equazioni cardinali. Centro di massa e suoi teoremi. Momento di inerzia. Teoremi di Koenig per momento angolare ed energia. Energia meccanica dei sistemi. Teorema di Huygens-Steiner
7. Gravitazione universale
Leggi di Keplero.

TERMODINAMICA
Coordinate termodinamiche. Grandezzze intensive ed estensive. Pressione e volume. Coordinate termodinamiche indipendenti. Stato ed equilibrio termodinamico. Temperatura. Definizione operativa della temperatura, termometri.
Trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Tipi di trasformazione. Equazione di stato dei gas perfetti. Equazione di Van der Waals. Lavoro termodinamico. Energia. Energia interna. Primo principio della termodinamica. Capacita' termica e calori specifici. Espansione libera di Joule. Trasformazioni adiabatiche. Secondo principio della termodinamica. Enunciato di Kelvin-Plank e di Clausius. Equivalenza dei due enunciati. Ciclo e macchine di Carnot. Teorema di Carnot. Teorema di Clausius ed entropia.

Testi/Bibliografia

Gli studenti possono utilizzare un qualsiasi libro di testo purche' contenga gli argomenti del programma svolti a lezione.
I seguenti libri contengono gli argomenti svolti nel corso:

• S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni - Fisica generale: Meccanica e Termodinamica - Casa editrice ambrosiana
• M. Alonso, E.J. Finn FISICA vol. 1 casa editrice Masson
• P. Veronesi, E. Fuschini - Fondamenti di meccanica classica - Cooperativa libraria universitaria editrice

Analogamente e' possibile utilizzare un qualsiasi libro di esercizi, come ad esempio:

• M. Bruno, M. D'Agostino, M.L. Fiandri - esercizi di Fisica I - Cooperativa libraria universitaria editrice

• G. M. Salandin, P. Pavan, Problemi di fisica vol. 1 Casa editrice ambrosiana

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Scritto e orale

Strumenti a supporto della didattica

Slides

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mauro Bruno