Fisica Generale I 2015/2016

Corso di FISICA GENERALE I 10 e 12 crediti - GLI ARGOMENTI TRA PARENTESI SONO RELATIVI AL SOLO ESAMI 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. . 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. -  Moti relativi - 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 dï 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 ruotante attorno ad un asse centrale non principale d'inerzia - Effetti giroscopici. (Problemi a massa ridotta; forza gravitazionale; leggi di Keplero )

Aspetti fenomenologici dell'elasticità -  Concetto di sforzo - La legge di Hooke: moduli e coefficienti di elasticitò - Cenni di elementi di teoria dell'elasticità 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)

Proprietà 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 continuità - La legge di conservazione dell'energia: il teorema di Bernoulli, il teorema di Torricelli - (Modifiche alla legge di Bernoulli per un fluido reale).

Perturbazioni elastiche variabili nel tempo: concetto di onda-  Vari tipi di onde -  Onde periodiche: onde armoniche - Equazione delle onde- Velocità 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 

Termometria. . Scale termomretriche - Gas perfetti - Scambi termici. Trasmissione del calore. calorimetria- calore specifico- cambiamenti di stato: calore latente- Trasformazioni reversibili e irreversibili - lavoro - Equivalente meccanico della caloria - Primo principio della termodinamica. Trasformazioi cicliche - macchine termiche - efficienza termica ed altri coefficienti di prestazione -  Ciclo di Carnot.  Secondo principio della termodinamica. - Teorema di Carnot.- Entropia. Teoria cinetica del gas perfetto- gas reali  -  Gas di van der Waals -  Trasformazioni e funzioni di stato del gas di van der Waals - Cambiamenti di stato: variazioni di entropia -  Potenziali termodinamici: condizioni di equilibrio e stabilità termodinamica . Equazione di Clausius-Clapeyron.