21/2/00 14-17
Argomento del corso: meccanica: studio del moto dei corpi; termodinamica: studio dei fenomeni termici. Definizione di sistema fisico; la Fisica come scienza sperimentale; teorie fisiche e loro limite di validità; la Fisica come studio deduttivo a partire dalla formulazione matematica; strumenti di analisi: matematica, geometria. Grandezze fisiche; definizioni operative; analisi dimensionale; unità di misura di lunghezza e di tempo. Sistemi di riferimento dello spazio e del tempo; riferimenti cartesiano, polare del piano e dello spazio, cilindrico.
Rosati Cap. 1, App. A, B, C, E, F oppure
Mazzoldi App. A, B
22/2/00 9-11
Vettori; operazioni tra vettori: somma, prodotto scalare, prodotto vettoriale; trasformazioni dei vettori in seguito al cambio del sistema di riferimento: traslazioni, rotazioni.
Rosati App. D oppure
Mazzoldi §§ C.1-C.5
23/2/00 14-17
Cinematica del punto. Posizione; legge oraria; traiettoria; ascissa curvilinea. Moto rettilineo; velocità come derivata del grafico posizione-tempo; accelerazione; variazione di velocità come area sotto la curva accelerazione-tempo; spostamento; condizioni iniziali del moto; moti a velocità e ad accelerazione costanti. Moto in due dimensioni; vettore velocità; vettore accelerazione; studio nei riferimenti cartesiano e polare.
Rosati §§ 2.1-2.7, 2.14 oppure
Mazzoldi §§ 1.1-1.4, 1.9, 1.10
24/2/2000 11-13
Applicazioni di cinematica: moto balistico; moto circolare uniforme; moto armonico. Velocità areolare.
Rosati §§ 2.8-2.11, 2.14 oppure
Mazzoldi §§ 1.5, 1.6, 1.11, 1,12
28/2/00 14-17
Applicazione di cinematica: moto circolare vario. Cerchio osculatore: accelerazione di un moto vario nel sistema di riferimento intrinseco. Vettore velocità angolare. Vettore velocità areolare. Cinematica dei moti relativi: accelerazione assoluta, relativa, di trascinamento, di Coriolis.
Rosati §§ 2.12, 2.13, Cap. 3 oppure
Mazzoldi §§ 1.10, 1.13, C.6
29/2/00 9-11
Esercizi: moto nel campo gravitazionale; moti uniformemente accelerato e uniformemente decelerato; moto di un corpo fermo in un sistema di riferimento rotante.
1/3/00 14-17
Dinamica del punto materiale. Principio d'inerzia e sistemi inerziali. La forza come concetto primitivo; sua interpretazione vettoriale. Principio di indipendenza della forza dal moto. Seconda legge di Newton; definizione di massa e sua unità di misura; massa inerziale e massa gravitazionale. Principio di azione e reazione. Conservazione della quantità di moto nel sistema a due corpi.
Rosati §§ 4.1-4.4, 4.6, 4.9, 4.11, 8.2, App. G oppure
Mazzoldi §§ 2.1-2.3, 2.6, 2.7, 4.3 (5.3)1
2/3/00 11-13
Applicazioni di dinamica: moto di un punto materiale soggetto alla forza elastica; pendolo verticale; oscillazioni smorzate: smorzamento forte.
Rosati §§ 4.10, 4.12, App. I.1 oppure
Mazzoldi §§ 2.10 (2.9), 2.12, 9.1 (4.1), 9.2 (4.2)
6/3/00 14-17
Applicazioni di dinamica: oscillazioni smorzate: smorzamento critico e smorzamento debole; moto in un fluido viscoso e in presenza di una forza costante; pendolo semplice.
Rosati §§ 4.12, 5.3, App. I.1 oppure
Mazzoldi §§ 1.7, 2.11 (2.10), 2.13, 9.6 (4.6), 9.7 (4.7)
7/3/00 9-11
Applicazioni di dinamica: piano inclinato liscio; piano inclinato con attrito. Attrito statico e attrito dinamico.
Rosati §§ 4.12, 5.1, 5.2 oppure
Mazzoldi §§ 2.8, 2.9 (2.11)
8/3/00 14-17
Statica del punto materiale; equilibrio. Gravitazione: leggi di Keplero; legge di Newton; esperienza di Cavendish.
Rosati §§ 4.5, 6.1, 6.2 oppure
Mazzoldi §§ 2.4, 2.14, 5.1-5.3 (7.1-7.3)
9/3/00 11-13
Gravitazione: campo gravitazionale vicino alla superficie terrestre; dipendenza dell'accelerazione di gravità dalla posizione; inerzialità dei sistemi di riferimento del sole, della terra, del laboratorio terrestre.
Rosati §§ 4.8, 6.3-6.5, 7.3 oppure
Mazzoldi § 5.5 (7.5)
13/3/00 14-17
Dinamica dei moti relativi; sistemi non inerziali: moto uniformemente accelerato, moto di pura rotazione; applicazioni: moto di un punto materiale su un piano inclinato mobile; spostamento verso oriente nel moto di caduta dei gravi.
Rosati Cap. 7 oppure
Mazzoldi §§ 3.1-3.7
14/3/00 9-11
Dinamica nei sistemi non inerziali: pendolo di Focault.
15/3/00 14-17
Lavoro di una forza; energia cinetica; teorema delle forze vive. Forze conservative; energia potenziale. Applicazioni: forza peso; forze centrali: forza elastica, forza di attrazione gravitazionale; forze apparenti.
Rosati §§ 8.3-8.6, 15.6 oppure
Mazzoldi §§ 2.15-2.18, 9.3 (4.3)
16/3/00 11-13
Conservazione dell'energia meccanica. Relazione tra forza ed energia potenziale. Energia potenziale ed equilibrio.
Rosati §§ 8.6, 8.7 oppure
Mazzoldi §§ 2.19-2.21, 5.4 (7.4), C.6
20/3/00 14-17
Momento angolare di un punto materiale; momento di una forza. Teorema del momento angolare; polo mobile. Dinamica dei sistemi di punti materiali. Prima e seconda equazione cardinale della dinamica. Centro di massa; proprietà del sistema di riferimento del centro di massa: momento angolare; teorema di König.
Rosati §§ 9.1, 9.2, 10.1-10.3, 10.6, 10.7 oppure
Mazzoldi §§ 2.22, 2.23, 4.1 (5.1), 4.2 (5.2), 4.4-4.8 (5.4-5.10)
21/3/00 9-11
Massa ridotta di un sistema di due punti materiali. Sistemi a massa variabile: il missile a reazione. Esercizi di dinamica del punto: moti relativi in presenza di attrito; vincolo liscio sferico.
Rosati §§ 10.4, 10.5
22/3/00 14-17
Dinamica dell'urto. Impulso della forza e del momento; forze impulsive. Conservazione della quantità di moto. Concetto di urto elastico; conservazione dell'energia cinetica. Urto anelastico; coefficiente di restituzione. Urti in una dimensione: urto centrale. Urti non centrali; parametro d'urto.
Rosati Cap. 11 oppure
Mazzoldi §§ 4.9-4.13 (5.11-5.14), 6.9
23/3/00 11-13
Sistemi continui: espressione delle grandezze fisiche. Definizione di corpo rigido. Cinematica del moto rigido: rototraslazione. Momento angolare di un corpo rigido; tensore d'inerzia.
Rosati §§ 10.8, 12.1, 12.2 oppure
Mazzoldi §§ 6.1-6.3
27/3/00 14-17
Energia cinetica di rotazione. Riferimento principale d'inerzia. Rotazioni attorno ad un asse. Teorema di Huyghens-Steiner. Momenti d'inerzia di un disco nei riferimenti principali.
Rosati 12.3, 12.4 oppure
Mazzoldi §§ 6.5
28/3/00 9-11
Momenti d'inerzia principali del cilindro e della sfera. Espressione del lavoro elementare nello spostamento di un corpo rigido. Rotazioni attorno ad un asse fisso. Pendolo composto; pendolo reversibile di Kater.
Rosati §§12.5, 12.9 oppure
Mazzoldi §§ 6.4, 6.7
29/3/00 14-17
Moti di puro rotolamento. Conservazione del momento angolare.
Rosati12.6, 12.7, 13.1-13.3 oppure
Mazzoldi §§ 6.8, 6.9, 6.14, 6.15
30/3/00 11-13 (Dott. G. Della Ricca)
Presentazione del sistema oggetto della prima esperienza di laboratorio: moto di un volano dovuto allo svolgimento di un filo avvolto sull'asse del volano stesso. Esercitazioni numeriche in aula: sistemi isolati composti da due corpi, massa ridotta, riferimento del centro di massa; lavoro delle forze d'attrito.
3/4/00 14-17
Statica dei fluidi. Liquido perfetto. Pressione in un fluido; manometro; legge di Stevino; principio dei vasi comunicanti; superficie libera di un fluido pesante; barometro di Torricelli. Legge di Archimede; centro di spinta; metacentro ed equilibrio del galleggiante.
Rosati Cap. 15 oppure
Mazzoldi §§ 8.1-8.5 (9.1-9.5)
4/4/00 9-11
Introduzione all'elaborazione statistica dei dati sperimentali. Misure dirette non ripetute; risoluzione; errore di sensibilità. Cifre significative; arrotondamento e troncamento. Misure indirette non ripetute; propagazione degli errori. Caratteristiche degli strumenti di misura: prontezza; risoluzione; accuratezza; ripetibilità.
Young §§ 1, 2 oppure
Taylor §§ 1.1-1.3, 1.5, 2.1, 2.2, 3.1, 3.3, 3.4, 3.7, 4.1
5/4/00 14-17
Dinamica dei liquidi perfetti; descrizioni lagragiana ed euleriana; condizioni stazionarie; moto laminare; linee di corrente e tubo di flusso. Portate di massa e di volume; equazione di continuità. Teorema di Bernoulli; teorema di Torricelli; tubo di Venturi; tubo di Pitot; altre applicazioni: pompa ad acqua, becco Bunsen; forma della sezione di un'ala d'aereoplano. Esercizio: moto di un punto materiale vincolato.
Rosati §§ 17.1-17.4 oppure
Mazzoldi §§ 8.7-8.9 (9.7-9.9), 8.14 (9.14)
http://www.ts.infn.it/ lanceri/FisicaGeneraleI/compiti/27_1_2000_sol.pdf
6/4/00 11-13
Introduzione all'elaborazione statistica dei dati sperimentali. Variabili discrete: probabilità a priori; frequenza. Variabili continue: distribuzione rettangolare di probabilità; frequenza.
Young § 4, 6 oppure
Taylor §§ 10.1, 10.2
10/4/00 14-17
Introduzione all'elaborazione statistica dei dati sperimentali. Misure dirette ripetute; istogramma. Legge normale degli errori. Valori aspettati; media e varianza della distribuzione. Distribuzione di probabilità di una variabile derivata.
Young § 6, 9, 13 oppure
Taylor §§ 1.6, 5.1-5.4
11/4/00 9-11
Definizione di sistema termodinamico. Pareti rigide, mobili, adiabatiche, diatermiche; equilibrio. Punti di vista microscopico e macroscopico; fenomeni meccanici dissipativi ed inversione temporale. Coordinate termodinamiche. Principio Zero della Termodinamica; concetto di temperatura.
Rosati §§ 20.1-20.3 o meglio
Mazzoldi §§ 10.1, 10.2
12/4/00 14-17
Introduzione all'elaborazione statistica dei dati sperimentali. Propagazione dell'errore gaussiano. Media dei valori sperimentali e varianza della media.
Young §§ 3, 12, 13 oppure
Taylor §§ 3.5, 3.6, 4.2-4.5, 5.5-5.7
13/4/00 11-13
Definizione di temperatura; termometro; grandezze termometriche; scale di temperatura; punti fissi. Sistema idrostatico semplice; rappresentabilità dello stato del sistema sui piani (V,P), (T,P) e (V,T); trasformazione quasi-statica. Termometro a gas a volume costante; scala Celsius; scala Kelvin; punto triplo dell'acqua. Scala internazionale pratica delle temperature.
Rosati §§ 20.1-20.4, 22.1, 22.3, 22.4 oppure
Mazzoldi §§ 10.3, 11.2
17/4/00 14-17
Introduzione all'elaborazione statistica dei dati sperimentali. Bontà degli stimatori dei parametri di una distribuzione di probabilità; metodo della massima verosimiglianza; metodo dei minimi quadrati. Media e media pesata; varianza della media pesata. Regressione lineare; cenni alle funzioni non lineari. Analisi dei dati della misura del momento d'inerzia di un volano; analisi dei dati della misura del calore specifico di un solido.
Young §§ 14, 15 oppure
Taylor Capp. 7, 8
18/4/00 9-11
Introduzione alla teoria cinetica dei gas. Energia potenziale intermolecolare; interpretazione microscopica della pressione.
Rosati § 30.1 oppure
Mazzoldi § 11.10
19/4/00 14-17
Introduzione alla teoria cinetica dei gas; equazione di stato del gas perfetto. Interpretazione microscopica della temperatura. Gas reali. Sviluppo del viriale. Equazione di van der Waals. Isoterme di una sostanza pura nel piano di Clapeyron. Stati di equilibrio di più fasi nel diagramma (T,P).
Rosati §§ 24.1, 24.2, 24.4, 30.2 oppure
Mazzoldi §§ 11.9-11.12
2/5/00 9-11
Sviluppo del viriale; equazione di stato dei gas ideali; definizione di temperatura; piano di Amagat. Costante universale di gas; costante di Boltzmann. Teorema dell'equipartizione dell'energia.
Rosati § 23.1, App. L oppure
Mazzoldi § 11.1
3/5/00 14-17
Pressione parziale e principio di Dalton. Trasformazioni reversibili. Funzione di stato e suo differenziale; coefficienti di compressibilità isoterma e di dilatazione termica volumica a pressione costante. Variabili intensive e variabili estensive. Lavoro di un sistema idrostatico; sua dipendenza dal percorso. Calorimetro di Regnault o delle mescolanze; calori specifici a pressione costante; caloria; calori latenti; calorimetro a ghiaccio di Bunsen.
Rosati §§ 21.1-21.3, 22.2, 22.5, App. M oppure
Mazzoldi §§ 10.7, 10.8, 11.3, 13.2 (12.14)
4/5/00 11-13
Capacità termiche e calori specifici molari. Mulinello di Joule ed equivalenza di calore e lavoro. Conservazione dell'energia in un ciclo termodinamico. Energia interna e sua interpretazione microscopica. Primo principio della termodinamica.
Rosati §§ 26.1-26.3 oppure
Mazzoldi §§ 10.4-10.6
8/5/00 14-17
Esperienza di Joule. Espressione esplicita dell'energia interna di un gas perfetto. Calori specifici molari dei gas perfetti. Relazione di Mayer. Calore specifico dei solidi; legge di Dulong e Petit.
Rosati §§ 23.2, 27.1-27.3, 30.4 oppure
Mazzoldi §§ 11.4, 11.5, 11.8
9/5/00 9-11
Applicazione del primo principio della termodinamica alle trasformazioni di un gas perfetto: isocora, isobara, isoterma, adiabatica, politropica. Entalpia.
Rosati §§ 27.4, 27.6 oppure
Mazzoldi § 11.6
10/5/00 14-17
Ciclo di Carnot a gas perfetto. Rendimento. Ciclo di Stirling. Esercizio numerico sulle trasformazioni dei gas perfetti: determinazione dell'andamento con l'altitudine della temperatura e della pressione dell'atmosfera adiabatica.
Rosati §§ 27.7 oppure
Mazzoldi § 11.7
11/5/00 11-13
Esercitazioni numeriche in aula. Corpo rigido in rotazione attorno ad una asse fisso non coincidente con uno degli assi principali.
15/5/00 14-17
Secondo principio della Termodinamica; equivalenza delle formulazioni di Kelvin e di Clausius. Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica assoluta.
Rosati §§ 28.1-28.3, 28.6 oppure
Mazzoldi §§ 12.1, 12.3, 12.4
16/5/00 9-11
Dimostrazione in aula di un'esperienza di laboratorio: determinazione della costante elastica di una molla con il metodo statico e con il metodo dinamico.
17/5/00 14-17
Integrale di Clausius per un ciclo reversibile. Definizione di entropia. Variazione di entropia per alcune trasformazioni dei gas perfetti: trasformazioni adiabatiche, isoterme, espansione libera di Joule, mescolamento di due volumi dello stesso gas a temperature e pressioni differenti, mescolamento di due gas diversi; espressione generale della variazione di entropia di un gas perfetto. Entropia come coordinata termodinamica; diagrammi nel piano (S,T).
Rosati §§ 28.7, 29.1, 29.2 oppure
Mazzoldi §§ 12.5, 12.6, 12.9 (12.8)
18/5/00 11-13
Disuguaglianza di Clausius. Definizione di irreversibilità secondo il secondo principio della termodinamica; variazione di entropia per una trasformazione irreversibile: processo dissipativo (con attrito) in condizioni isoterme e adiabatiche, espansione libera, scambio di calore con differenze finite di temperatura.
Rosati §§ 28.5, 29.4, 29.5 oppure
Mazzoldi §§ 12.2, 12.8 (12.7)
22/5/00 14-17
Equazione di Clapeyron. Calcolo della variazione di entropia nel mescolamento di due diversi gas perfetti. Equazioni dell'isocora e dell'isobara nel piano (S,T). Ciclo frigorifero; efficienza. Stati di equilibrio di un sistema isolato. Potenziali termodinamici: energia libera di Helmoltz; energia libera di Gibbs.
Rosati §§ 28.4, 29.3, 29.6, App. N oppure
Mazzoldi §§ 11.9, 12.7, 12.10 (12.9), 12.11 (12.10), 13.1 (12.13)
23/5/00 9-11
Esercitazioni numeriche in aula. Urto anelastico di un corpo puntiforme e di un solido vincolato a ruotare attorno ad un asse fisso. Pendolo composto; piccole oscillazioni attorno alla posizione d'equilibrio. Ciclo frigorifero. Analisi di un ciclo motore.
24/5/00 14-17
Esercitazioni numeriche in aula. Urto anelastico di un corpo puntiforme e di un solido vincolato a ruotare attorno ad un asse fisso; impulso della reazione vincolare; energia dissipata. Reazione vincolare in un moto circolare vario. Variazione di entropia in un ciclo.
25/5/00 11-13
Esercitazioni numeriche in aula. Forza di attrito viscoso; conservazione dell'energia. Sistema di punti materiali vincolato da funi e molle.
29/5/00 14-17 (Prof. A. Lavenia)
Esercitazioni numeriche in aula. Ciclo di Carnot irreversibile. Dinamica di un corpo rigido vincolato a ruotare attorno ad un asse fisso. Pendolo composto.
30/5/00 9-11
Esercitazioni numeriche in aula. Sistema di punti materiali e di carrucole massive vincolato da funi e molle. Statica di corpi rigidi.
31/5/00 14-17
Esercitazioni numeriche in aula. Urto centrale di due sfere: vincolo liscio, vincolo scabro. Analisi di un ciclo termodinamico irreversibile. Moto di un corpo rigido in assenza di vincoli.