| Programma | 1. ELEMENTI DI MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE
1.1. Introduzione alla Fisica
Grandezze fisiche fondamentali per la meccanica: lunghezza, massa, intervallo di tempo e unità di misura. Grandezze derivate ed analisi dimensionale. Multipli e sottomultipli delle unità di misura in notazione scientifica, cifre significative, ordini di grandezza.
1.2. Calcolo vettoriale
Grandezze scalari e vettoriali. Definizione di vettore in geometria Euclidea. Vettore opposto. Modulo di vettore. Operazioni con i vettori: somma e sottrazione tramite la regola del parallelogramma e moltiplicazione per uno scalare. Vettori in un sistema cartesiano otogonale: base ortonormale di versori e componenti di un vettore. Modulo, somma, sottrazione e moltiplicazione per uno scalare tramite le componenti. Prodotto scalare e vettoriale.
1.3. Cinematica in una e due dimensioni
Vettore posizione e spostamento. Vettore velocità istantanea e vettore accelerazione istantanea. Velocità media e accelerazione media. Traiettoria ed equazioni orarie. Scomposizione del moto lungo gli assi del sistema ortogonale. Moto rettilineo uniforme e moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto dei gravi.
1.4. Forze e principi della dinamica
Primo principio della dinamica. Concetto di forza e proprietà vettoriali delle forze. Secondo principio della dinamica e massa inerziale. Legge della gravitazione universale di Newton e forza peso. Terzo principio della dinamica. Reazioni vincolari e forze normali. Attrito statico e dinamico. Tensione. Moto circolare uniforme: velocità angolare e lineare, accelerazione centripeta, periodo. Moto circolare non uniforme: accelerazione centripeta e tangenziale. Forze centripete.
1.5. Lavoro, energia, oscillazioni
Lavoro compiuto da una forza. Energia cinetica. Teorema del lavoro e dell?energia cinetica. Potenza. Definizione e proprità delle forze conservative. Energia potenziale e differenza di energia potenziale in relazione al lavoro compiuto: caso della forza peso. Conservazione dell?energia meccanica. Principio generale della conservazione dell?energia. Forza elastica: lavoro e conservazione dell?energia. Moto armonico in una dimensione: ampiezza, pulsazione, periodo e frequenza. Pendolo semplice.
1.6. Quantità di moto e urti
Quantità di moto ed impulso di una forza. Forze interne e forze esterne. Principio di conservazione della quantità di moto. Urti elastici, anelastici e completamente anelastici. Urti in una e due dimensioni. Centro di massa.
1.7. Cenni di Dinamica rotazionale
Momento di una forza. Momento angolare. Principio di conservazione del momento angolare.
2. FLUIDI
2.1. Statica e dinamica dei fluidi
Definizione di fluidi. Densità. Pressione in un punto e legge di Stevino. Pressione atmosferica ed esperienza di Torricelli. Principi di Pascal e di Archimede. Dinamica dei fluidi ideali: portata, equazione di continuità, Teorema di Bernoulli.
3. ELEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO
3.1. Elettrostatica
Cariche elettriche e forza di Coulomb. Conduttori e isolanti. Campo elettrostatico, linee di forza e teorema di Gauss: carica puntiforme, simmetria sferica e piana. Energia potenziale elettrica e potenziale generato da carica puntiforme; differenze di potenziale. Capacità del condensatore a facce piane e parallele. Energia immagazzinata nel condensatore.
3.2. Correnti continue
Corrente elettrica. Legge di Ohm, resistenza elettrica. Potenza elettrica. Semplici circuiti elettrici con serie e parallelo di resistenze.
3.3. Campo magnetico
Campo magnetico. Forza di Lorentz e moto di cariche in campi elettrici e magnetici: selettore di velocità e spettrometro di massa. Forze magnetiche su un filo percorso da corrente. Teorema di Ampere e campo magnetico generato da un filo rettilineo percorso da corrente. Forze tra fili rettilinei paralleli.
3.4. Induzione elettromagnetica
Induzione elettromagnetica: la Legge di Faraday. Mutua induttanza, autoinduttanza. Forze elettromotrici indotte e campi elettrici indotti: modifica della Legge di Ampere
3.5. Equazioni di Maxwell |
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| Supplement | Introduzione: unità fondamentali, vettori e scalari.
Fondamenti di cinematica e meccanica: leggi di Newton. Forze. Lavoro ed energia e teoremi. Quantità di moto. Urti. Corpi rigidi e Moti rotazionali.
Cenni di statica e dinamica dei fluidi:
Fondamenti di elettromagnetismo: Elettrostatica, Magnetismo, Maxwell |
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| Testi consigliati | testi consigliati:
Serway & Jewett, Principi di Fisica Vol. I, EdiSES editore
In alternativa:
James S. Walker, Fondamenti di Fisica Vol.I e II, Zanichelli |
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