Fisica Generale I 2011/2012

Corso di FISICA GENERALE I 10 e 12 crediti - gli argomenti tra parentesi sono relativi al solo esame da 12 crediti ANNO DI CORSO Primo Prerequisiti: algebra vettoriale, trigonometria, fondamenti del calcolo differenziale e integrale Programma: Metodologia scientifica. I vettori nella Fisica. Cinematica del punto materiale. Moti mono e pluridimensionali. Moti relativi. Primo principio della dinamica. Secondo principio della dinamica. Definizione di forza. Principio di azione e reazione. Equilibrio. Lavoro ed energia. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Forze centrali. Oscillatore armonico. Oscillatore smorzato e forzato. Momenti ed equilibrio dei momenti. Dinamica nei sistemi non inerziali. Forze fittizie. Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Equazioni cardinali della meccanica. Teorema di Koenig. Urti. Cinematica del corpo rigido � Sistemi equivalenti di forze � Dinamica del corpo rigido � Corpo rigido rotante intorno ad asse fisso � Energia cinetica e lavoro per un corpo rigido in moto piano � Teorema di Huygens- Steiner � ; Calcolo dei momenti principali d�inerzia di solidi omogenei regolari � Pendolo composto � Assi principali d� ��inerzia � tensore di inerzia ( determinazione degli assi principali e dei momenti principali di inerzia) ; Moto di un corpo rigido rotante attorno a un asse centrale non principale d�inerzia � Effetti giroscopici. (Problemi a massa ridotta; forza gravitazionale; leggi di Keplero ) Aspetti fenomenologici dell'elasticit� � Concetto di sforzo � La legge di Hooke: moduli e coefficienti di elasticit� Cenni di elementi di teoria dell�elasticit� lineare: relazione tra deformazione e sforzo. � Energia di un solido deformato; (tensore dell'elasticità ; equazioni di Cauchi; determinazione delle direzione e dei piani degli sforzi principali) Propriet� dei fluidi � Fluidi ideali Equilibrio statico dei fluidi: la legge di Stevino � Forze di superficie su un corpo immerso: la spinta di Archimede � Moto stazionario: l� ��equazione di continuit� � La legge di conservazione dell�energia: il teorema di Bernoulli, il teorema di Torricelli Perturbazioni elastiche variabili nel tempo: concetto di onda � Vari tipi di onde � Onde periodiche: onde armoniche � Equazione delle onde � Velocit� di propagazione delle onde elastiche in mezzi elastici lineari � Onda piana longitudinale: onda di pressione � Energia delle onde elastiche � Onda sferica armonica � Interferenza delle onde � Battimenti � - Effetto Doppler Cambiamenti di stato: variazioni di entropia � Potenziali termodinamici: condizioni di equilibrio e stabilit� termodinamica . Equazione di Clausius-Clapeyron. Termometria. Scambi termici. Trasmissione del calore. Gas perfetti. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Secondo principio della termodinamica. Entropia. Teoria cinetica del gas perfetto � Distribuzione di Maxwell � Distribuzione di Boltzmann � Spazio delle fasi: microstati, macrostati e probabilit� termodinamica. Entropia: formulazione statistica di Boltzmann � I gas reali � Gas di van der Waals � Trasformazioni e funzioni di stato del gas di van der Waals.