Fisica 2018/2019

Generalita’ sul corso e sullo studio della fisica - La fisica si racconta con il linguaggio della matematica;   - Legge fisica come relazione funzionale tra grandezze. - Approssimazioni necessarie in fisica Cinematica a 1Dimensione – legge oraria e traiettoria-  - Cinematica:  Posizione-velocita’- accelerazione. - Moto rettilineo, uniforme e vario -

Esercizi sul moto 1-dimensionale - Richiami sui vettori, proprieta’ e significato fisico. - Somma, differenza di vettori: per componenti e graficamente. - Moto in 2 –Dim:   spostamento, velocita’, accelerazione come vettori.

Moto parabolico di un proiettile, gittata. - Prodotto scalare tra 2 vettori. - moto circolare uniforme. accelerazione centripeta.  Periodo, frequenza, pulsazione.  Velocità angolare e tangenziale.- Significato relativo della fase nell’argomento di funzioni sinusoidali.

I 3 principi della dinamica: Principio di inerzia, Legge di Newton F=ma, principio di azione e reazione.- Concetto di forza e di massa. - Risultante di piu’ forze – condizione di equilibrio- Legge di Newton come eq. differenziale. - Vari tipi di forze: - costante -  gravita’, Massa inerziale e massa gravitazionale.  Attrito - piano inclinato

Forza costante:  Indipendenza di v_fin dalla pendenza del piano inclinato. e conseguenze.- Piano inclinato con attrito, cono di attrito.  - Forza dipendente dalla posizione – elastica, legge di Hooke e oscillatore armonico - Forza dipendente dalla velocita’ : attrito viscoso, moto smorzato.  - Gravita’ + attrito viscoso, con diverse v_0 -velocita’ limite. Carattere generale della soluzione particolare non omogenea come comportamento asintotico. - Forze proporzionali a  v (attrito viscoso).

Il moto circolare uniforme e non; accelerazione normale e tangenziale; Forza centripeta e sua origine.   Il pendolo:  equazione dell’oscillatore armonico, velocita’ ed accelerazione;  isocronismo del pendolo. - Quantita’ di moto e impulso della forza (definizione).  - Integrale di linea di un campo vettoriale;  Lavoro come integrale di linea della forza.

Richiami sul prodotto scalare e sull’integrale di linea.  - Il teorema del lavoro e dell’energia cinetica. Significato fisico di lavoro motore e lavoro resistente. Esempi di calcolo di lavoro:  moto a |v| costante,  F normale a v,  F costante (peso),  lavoro delle forze di attrito, lavoro di una forza elastica.

Lavoro e forze conservative – Energia potenziale – Esempi di energia potenziale (peso, Hooke) e costante arbitraria di integrazione. Punti stazionari dell’energia potenziale: equilibrio stabile, instabile, indifferente. - Conservazione dell’energia meccanica. - Applicazione al moto del pendolo.

Coordinate e gradi di liberta’.  Coordinate polari, cilindriche e sferiche. - Varie definizioni di forza conservativa. - Energia totale in presenza di forze NON conservative.   Potenza:  W e HP. - Forze centrali - Diagrammi dell’energia potenziale:  descrizione qualitativa di un moto unidimensionale.  Diagramma per l’energia potenziale di un pendolo, caso generale e limite delle piccole oscillazioni.

Prodotto vettoriale - Momento angolare e momento della forza, II equazione cardinale della meccanica. - GRAVITAZIONE:  cenni storici,  sistema tolemaico e copernicano. Le leggi di Keplero:  derivazione della legge di gravitazione universale di Newton - Rapporto tra g e la legge di Newton

Energia potenziale gravitazionale.  Determinazione della costante arbitraria U(∞)=0.  ∆U sulla superficie terrestre, equivalenza con mgh. La scoperta di Nettuno.  Velocità di fuga, buco nero. - Cenni su materia oscura. - Gradi di libertà nel moto planetario.