The course is an elementary and tutorial one. The main laws of Mechanics, Newton's law, Bernoulli's law are studied. Also the first and the second law of Thermodynamics and Entropy are considered. The fundamentals of the theory of Electricity are presented too. In particular electric field of fixed charges, steady electric currents and their magnetic fields,Laplace's laws,Ohm laws and induction law. The differential and integral calculus helps the student to move in these fields.
M.Galli, A.Agresti :Fisica Generale parte I meccanica, ed. Idelson-Gnocchi, Roma.
M.Galli, A.Agresti:Fisica Generale parte II termodinamica, ed.Idelson-Gnocchi, Roma.
M.Galli, A.Agresti: Elettrologia e Ottica, ed. Pitagora, Bologna.
S. Rosati, Fisica Generale, vol. 1-2, ed. Ambrosiana
G: Bernardini: Fisica Sperimentale, ed Veschi, Roma
E.Amaldi, : Fisica Generale, parte II, ed Veschi, Roma.
E. Fermi: Termodinamica, ed. Bollati Boringhieri.
Obiettivi Formativi
Il corso non ha obbiettivi formativi specialistici. E' un corso di base che fornisce agli studenti un bagaglio fisico-matematico per accedere a una formazione piu' avanzata tramite la lettura di riviste scientifiche o quant'altro.
Prerequisiti
Propedeuticità deliberate dal CdL
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Programma del corso
Capitolo: I PRIMI ELEMENTI DI CALCOLO VETTORIALE
Nozioni generali. Somma di vettori. Differenza di due vettori.
Rappresentazione di un vettore mediante le sue componenti. Prodotto
scalare di due vettori. Prodotto vettoriale di due vettori. Espressione
cartesiana dei prodotti scalare e vettoriale di due vettori. Doppio
prodotto vettoriale. Prodotto misto. Vettori applicati. Momento di un
vettore applicato. Momento di un sistema di vettori applicati. Momento
assiale di un sistema di vettori applicati.
Capitolo: ELEMENTI DI STATICA
Concetto di forza. Risultante di piu' forze applicate ad un punto
materiale. Equilibrio di un sistema di forze applicate ad un corpo
rigido. Statica del corpo rigido vincolato. La bilancia
Capitolo: CINEMATICA
Generalit sui concetti di velocit e accelerazione. Esempi di moti
particolari. Velocit ed accelerazione in un moto qualsiasi. Cinematica
del corpo rigido.
Capitolo: DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
Prima legge: la legge di inerzia. La seconda legge della dinamica. Terza
legge della dinamica. Moto dovuto ad una forza proporzionale alla
distanza da un punto fisso. Moto dei gravi lanciati. Caduta dei gravi
lungo la verticale in un mezzo avente resistenza viscosa. Moto di un
corpo sollecitato da una forza costante in un mezzo avente resistenza
idraulica. Moto oscillatorio con resistenza viscosa (smorzato).
Oscillazioni forzate. Moti kepleriani.
Capitolo: DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE VINCOLATO
Premesse generiche. Principi per la determinazione di un moto vincolato.
Reazioni vincolari. Il pendolo semplice.
Capitolo: CONCETTI DINAMICI DERIVATI
Lavoro di una forza. Lavoro di una forza posizionale. Forze
conservative. Esempio di forze non conservative. Teorema delle forze
vive ed energia cinetica. Il principio di conservazione dell energia.
Valori istantanei e medi dell'energia cinetica e potenziale di un
oscillatore armonico. Quantit di moto ed impulso. Principio di
conservazione della quantit di moto. Potenza.
Capitolo: STATICA E DINAMICA DEI FLUIDI
Cenni sulla statica dei fluidi. Cenni sulla dinamica dei liquidi.
Scorrimento dei fluidi reali in un tubo. Teorema di Poiseuille. Limiti
della formula di Poiseuille. Il numero di Reynold.
Capitolo: L'EQUAZIONE DI STATO
Considerazioni preliminari. Isoterme di Andrews per gas reali.
L'equazione di stato dei gas perfetti. Equazione di Van Der Waals.
Capitolo: TRASFORMAZIONI TERMODINAMICHE
Analisi delle trasformazioni reversibili ed irreversibili.
Trasformazioni intrinsecamente reversibile (o semistatiche) di un fluido
e lavoro esterno. Ciclo di Carnot. Lavoro del ciclo di Carnot quando la
sostanza assoggettata al ciclo gas perfetto. Cambiamenti di stato di
aggregazione. Fusione evaporazione ed ebollizione. Punto triplo.
Capitolo: IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Trasformazioni termodinamiche. Enunciazione del primo principio della
termodinamica. Definizione di energia interna e di entalpia. Energia di
un gas perfetto. Trasformazione adiabatica reversibile di un gas
perfetto. Rendimento di un ciclo di Carnot per un gas perfetto.
Capitolo: IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Formulazione del secondo principio della termodinamica. Ulteriori
precisazioni circa la trasformazione del calore in lavoro: il teorema di
Carnot. La temperatura termodinamica o di Lord Kelvin. Giustificazione
della disuguaglianza di Clausius. Il secondo principio della
termodinamica e le trasformazioni aperte. Definizione di entropia.
Trasformazioni termodinamiche infinitesime e conseguente variazione
dell'entropia. Entropia di un aggregato di sistemi. Sulla variazione di
entropia associata alla evoluzione di un sistema isolato. La legge
dell'incremento dell'entropia e l'evoluzione dell'universo. Calcolo
dell'entropia di un gas perfetto. Energia interna ed entropia di un
miscuglio di gas perfetti. I diagrammi entropici.
Capitolo: IL TERZO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Variazione di entropia allo zero assoluto. Terzo principio della
termodinamica.
Capitolo: ELETTROSTATICA
La legge di Coulomb. Unit di misura della carica elettrica. Densit di
carica. Il campo elettrico. Il potenziale. Definizione e misura. Calcolo
del campo elettrico dovuto ad alcune distribuzioni di carica. Il teorema
di Gauss. Corollari che se ne deducono. Sopra alcune proprietà
matematiche dei campi vettoriali. Le equazioni di Maxwell per il campo
elettrostatico. Le equazioni di Poisson e di Laplace. Le funzioni
armoniche. Potenziale all'esterno dei conduttori carichi. Polarizzazione
di un dielettrico. Equazioni di Maxwell per i vettori E e D dati in un
dielettrico. Capacit di un conduttore. Condensatori. Energia
elettrostatica. Apparecchi di misura adoperati in elettrostatica.
Capitolo: ELEMENTI DI MAGNETOSTATICA
Sommario dei fatti fondamentali. La legge di Coulomb per l'interazione
tra le masse magnetiche. Il campo magnetico. Relazioni tra campo
magnetico e stato di polarizzazione dei corpi che lo generano. Le
equazioni di Maxwell per il campo magnetostatico. Relazioni tra i
vettori H, I, B. Energia magnetica. Campo magnetico terrestre.
Capitolo: ELETTRODINAMICA
La corrente elettrica. Densit di corrente ed intensit di corrente.
Linee di corrente. Tubi di flusso. Correnti stazionarie e solenoidali.
Osservazioni generali circa le cause delle correnti. Forze
elettromotrici. Correnti filiformi. Campo magnetico generato da
correnti. Esperienza di Oersted. Legge di Laplace. Principio di
equivalenza. Legge della circuitazione di Ampere. Unit di misura per il
campo H. Azione di un campo magnetico sopra un conduttore percorso da
corrente. La legge di Laplace. La forza di Lorentz. Apparecchi di misura
fondati sull'effetto magnetico delle correnti. Le equazioni di Maxwell
per il campo magnetico generato da correnti.