Fisica generale I

(Prof. Marcello Giorgi)

A.A. 2000-2001

Grandezze fisiche e loro misura. Unità e campioni. Equazioni dimensionali. Grandezze scalari.

Grandezze vettoriali. Loro rappresentazioni. Trasformazioni di coordinate. Cinematica del punto: velocità, e accelerazione in vari sistemi di coordinate,

vari tipi di moto.

Il corpo rigido: gradi di libertà. Moti relativi.

Meccanica del punto: Le Forze . Quantita' di moto, momento di una forza, momento angolare.

I principi della dinamica.

Il lavoro. Forze come interazioni. Conservazione della quantità di moto e conservazione del momento angolare, problemi con massa variabile.

Forze elastiche, vincoli, attriti, resistenza del mezzo. Il pendolo semplice. L'oscillatore armonico. Oscillazioni. Il campo centrale. Leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale ed il campo gravitazionale. Riferimenti solidali alla terra.

Dinamica dei sistemi.Prima equazione cardinale Il centro di massa. Moto del centro di massa. Teorema delle forze vive. Conservazione dell'energia. L'energia potenziale.

Conservazione del momento angolare e seconda equazione cardinale. Riferimento del centro di massa.Decomposizione del momento angolare e dell'energia cinetica. Sistemi semplici,massa ridotta per 2 punti materiali.Urti elastici ed anelastici. Potenziale efficace. Traiettorie in campo gravitazionale.

Corpo rigido. Momenti di inerzia. Teorema di Huyghens-Steiner. Dinamica

del corpo rigido. Moto rototraslatorio. Assi permanenti di rotazione.

Giroscopi (cenni). Problemi di statica ed equilibrio

Il principio di relatività di Galileo e di Einstein. La velocità della luce.Contemporaneità. Trasformazioni di Lorentz ed invarianti. Trasformazione delle velocità. Quantità di moto ed energia relativistiche. Sistemi di particelle. Urti ad alta energia e decadimenti.

Fluidi in quiete. Variazione della pressione all'interno di un fluido. Barometro. Vasi comunicanti. Legge di Archimede. Tensione superficiale. Fluidi viscosi (cenni).

Il teorema di Bernouilli.Tubo di Venturi e tubo di Pitot.

Sistemi termodinamici e variabili termodinamiche. Pareti adiabatiche e diatermiche.

L'equilibrio termico. La misura della temperatura. Dilatazione termica. Gas ideali.

Termometro a gas. Temperatura assoluta. Fluidi reali. Equazione di Van der Waals. Cenni di teoria cinetica dei gas.Equilibrio termodinamico. Trasformazioni reversibili ed irreversibili.

Primo principio della termodinamica.

Funzioni di stato.La quantita' di calore. Calorimetria. Entalpia.

Equazione delle adiabatiche reversibili per un gas perfetto. Capacità termiche e calori specifici.

Macchine termiche e frigoriferi. Il secondo principio della Termodinamica.

Enunciati di Clausius e di Kelvin. Equivalenza dei due enunciati. Teorema di Carnot. Teorema di Clausius. Entropia.

Dipendenza dell'energia interna dal volume e dell'entalpia dalla pressione. Relazione tra calore specifico a pressione costante e a volume costante Terzo principio della termodinamica (cenni).

Testi di riferimento

Il volume di Meccanica dalla Fisica di Berkeley

I manuali dei seguenti autori:

S.Rosati e L.Lovitch

L.E.Picasso