Fisica Generale 2020/2021

PROGRAMMA e TESTI DEL CORSO DI FISICA GENERALE I A.A. 2019/2020 – (Mercuri)

Testi suggeriti

Teoria:

“Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica” di  P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Ed. EdiSES

I riferimenti numerici indicati nel programma sono relativi ai paragrafi di questo testo.

Problemi:

“Problemi di fisica.  Meccanica-Termodinamica” M. Marinelli et al., TeXmat

“Problemi di Meccanica e Termodinamica” S. Longhi et al., Società editrice ESCULAPIO

“Esercizi svolti”, T. Papa, https://www.sbai.uniroma1.it/rossi-marco/fisica-i/2019-2020

CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE

C.1 Grandezze scalari vettoriali. Rappresentazione di vettori. Componenti vettoriali. 1.1-1.3 Posizione, traiettoria, spostamento, velocità, accelerazione. 1.4 Moto verticale di un corpo. 1.9 Moto parabolico dei corpi. 1.6-1.7 Accelerazione nel moto piano. Moti rettilinei. 1.8 Moti circolari. 1.5 Moto armonico semplice. 1.9-1.10 Moto nello spazio. 

DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE

3.1 Principio d’inerzia. Introduzione al concetto di forza.  3.2 Leggi di Newton. 3.4 Risultante delle forze. Equilibrio. Reazioni vincolari. 3.5 Classificazione delle forze. 3.6 Azione dinamica delle forze. 3.7 Forza peso. 3.8 Forza di attrito radente. 3.9 Piano inclinato. 3.11 Forza di attrito viscoso. 1.7 Moto rettilineo smorzato esponenzialmente.

3.12 Forze centripete. 3.14 Tensione dei fili.  3.10 Forza elastica. 10.5 Somma di moti armonici su assi ortogonali. (10.6 Oscillatore armonico smorzato da una forza viscosa.)  10.7 Oscillatore armonico forzato. 3.13 Pendolo semplice. 4.7 Momento angolare. Momento della forza. 

MOTI RELATIVI

5.1 Sistemi di riferimento. Velocità e accelerazione relative. 5.2 Sistemi di riferimento inerziali. Relatività galileiana. 5.3 Moto di trascinamento traslatorio rettilineo. 5.4 Moto di trascinamento rotatorio uniforme.

LAVORO ED ENERGIA PER IL PUNTO MATERIALE

3.3 Quantità di moto. Impulso. 4.1 Lavoro. Potenza. Energia cinetica. 4.2 Lavoro della forza peso. 4.3 Lavoro di una forza elastica. 4.4 Lavoro di una forza di attrito radente. 4.5 Forze conservative. Energia potenziale. 4.6 Conservazione dell’energia meccanica. 10.3 Energia dell’oscillatore armonico. 4.7 Momento angolare. Momento della forza. 11.1 Forze centrali.  11.2 La forza gravitazionale.  11.5 Energia potenziale gravitazionale.

DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI

6.1 Sistemi di punti. Forze interne e forze esterne. 6.2 Centro di massa di un sistema di punti. Teorema del moto del centro di massa. 7.2 Corpo continuo. Densità. Posizione del centro di massa. 6.3 Conservazione della quantità di moto. 8.1 Urti tra due punti materiali. 8.2 Urto completamente anelastico. 8.3 Urto elastico. 8.4 Urto anelastico. 6.4 Teorema del momento angolare 6.5 Conservazione del momento angolare. 6.7 Teoremi di Koenig. 6.10 Proprietà dei sistemi di forze applicate a punti diversi.      

CORPI RIGIDI

7.1 Definizione di corpo rigido. Prime proprietà. 7.11 Equilibrio statico di un corpo rigido. 7.3 Moto di un corpo rigido. 7.4 Rotazioni rigide attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale. (escluso “Non parallelismo tra L e w, precessione del momento angolare”). 7.5 Momento d’inerzia. 7.6 Teorema di Huygens-Steiner. 7.8 Moto di puro rotolamento. 7.9 Impulso angolare. Momento dell’impulso. 7.10 Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido. 7.13 Cenni sulle proprietà elastiche dei solidi.

FENOMENI ONDULATORI

16.1 Fenomeni ondulatori. 16.2 Onde piane armoniche. 16.6 Onde sonore armoniche. (escluse eq. 16.22, 16.23, 16.24, 16.25, 16.29). 16.7 Effetto Doppler. 16.8 Interferenza di onde sonore armoniche. (16.9 Onde stazionarie in una corda tesa.) 16.11 Battimenti.

TERMOMETRIA E CALORIMETRIA

 12.1 Sistemi e stati termodinamici.  12.2 Equilibrio termodinamico. Principio dell’equilibrio termico.  12.3 Definizione di temperatura. Termometri.  13.1 Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. (“Legge isobara di Volta-Gay Lussac” e  “Legge isocora di Volta-Gay Lussac”). 13.2 Termometro a gas ideale a volume costante. 12.7 Calorimetria. 12.8 Processi isotermi. Cambiamenti di fase. 12.4 Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore. 12.9 Trasmissione del calore.

PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

12.5 Primo principio della termodinamica. Energia interna. 12.6 Trasformazioni termodinamiche. Lavoro e calore. 13.1 Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. 13.3 Trasformazioni di un gas. Lavoro. 13.4 Calore. Calori specifici. 13.5 Energia interna del gas ideale. 13.6 Studio di alcune trasformazioni. 13.7 Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot.

SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA

 14.1 Enunciati del secondo principio della termodinamica. 14.2 Reversibilità e irreversibilità.  14.3 Teorema di Carnot. 14.5 Teorema di Clausius. 14.6 La funzione di stato entropia. 14.7 Il principio di aumento dell’entropia.  14.8 Calcoli di variazioni di entropia. 14.11 Conclusioni termodinamiche sull’entropia.