Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

CINEMATICA DEL PUNTO Introduzione. Moto nel piano. Posizione e velocità. Accelerazione nel moto piano. Moto nello spazio. Moto rettilineo. 1Velocità nel moto rettilineo. Moto verticale di un corpo. Moto parabolico dei corpi. Moto armonico semplice. Moto circolare.
DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE Principio d’inerzia. Introduzione al concetto di forza. Leggi di Newton. Risultante delle forze. Equilibrio. Reazioni vincolari. Classificazione delle forze. Azione dinamica delle forze. Forza peso. Forza di attrito radente. Piano inclinato. Forza di attrito viscoso. Moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Forze centripete. Tensione dei fili. Forza elastica. Richiamo delle proprietà già viste. Somma di moti armonici su assi ortogonali. Oscillatore armonico smorzato da una forza viscosa. Oscillatore armonico forzato (da “Studio della risposta in funzione di w”: lettura). Pendolo semplice. Momento angolare. Momento della forza.
MOTI RELATIVI Sistemi di riferimento. Velocità e accelerazione relative. Sistemi di riferimento inerziali. Relatività galileiana. Moto di trascinamento traslatorio rettilineo. Moto di trascinamento rotatorio uniforme. Lavoro ed energia per il punto materiale Quantità di moto. Impulso. Lavoro. Potenza. Energia cinetica. (Lavoro della forza peso. Lavoro di una forza elastica. Lavoro di una forza di attrito radente. Forze conservative. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Energia dell’oscillatore armonico. Momento angolare. Momento della forza. Alcune osservazioni sulla dinamica del punto. Forze centrali. La forza gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale. La forza di Coulomb. Concetto di Campo scalare e vettoriale. Campo gravitazionale. Operatori di campo: gradiente e rotore.

DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI Sistemi di punti. Forze interne e forze esterne. Centro di massa di un sistema di punti. Teorema del moto del centro di massa. Corpo continuo. Densità. Posizione del centro di massa. Conservazione della quantità di moto. Urti tra due punti materiali. Urto completamente anelastico. Urto elastico. Urto anelastico. Teorema del momento angolare Conservazione del momento angolare. Teoremi di Koenig. Proprietà dei sistemi di forze applicate a punti diversi. Sistema di riferimento del centro di massa.

CORPI RIGIDI Definizione di corpo rigido. Prime proprietà. Equilibrio statico di un corpo rigido. Moto di un corpo rigido. Rotazioni rigide attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale. 7.5 Momento d’inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Moto di puro rotolamento. Impulso angolare. Momento dell’impulso. Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido. Cenni sulle proprietà elastiche dei solidi.

FENOMENI ONDULATORI Fenomeni ondulatori. Onde piane armoniche. Onde sonore armoniche. Effetto Doppler. Onda d’urto. Interferenza di onde sonore armoniche. Onde stazionarie in una corda tesa. Onde stazionarie in una colonna di gas. Battimenti.

ELEMENTI DI MECCANICA DEI FLUIDI Generalità sui fluidi. Pressione. Equilibrio statico di un fluido in presenza della forza peso. Principio di Archimede. Moto di un fluido. Regime stazionario. Portata. Teorema di Bernoulli. Applicazioni del teorema di Bernoulli.

TERMODINAMICA Sistemi e stati termodinamici. Equilibrio termodinamico. Principio dell’equilibrio termico. Definizione di temperatura. Calorimetria. Processi isotermi. Cambiamenti di fase. Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore. Trasmissione del calore. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Trasformazioni termodinamiche. Lavoro e calore. Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. Trasformazioni di un gas. Lavoro. Calore. Calori specifici. Energia interna del gas ideale. Studio di alcune trasformazioni. Trasformazioni cicliche.
GAS REALI Gas reali . Diagrammi pV e isoterme di gas reali. Diagrammi pT. Equazione di Van der Waals. Secondo principio della termodinamica. Enunciati del secondo principio della termodinamica. Reversibilità e irreversibilità. Teorema di Carnot. Teorema di Clausius. La funzione di stato entropia. Il principio di aumento dell’entropia. Calcoli di variazioni di entropia. Conclusioni termodinamiche sull’entropia. Diagramma T-S.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica - Meccanica, Termodinamica.

S. Focardi, I. G. Massa, A. Uguzzoni, Fisica generale. Meccanica, Casa Editrice Ambrosiana.

Apprendere e padroneggiare a un livello base le seguenti tematiche: cinematica e dinamica del punto materiale; quantità di moto; momenti; energia cinetica e lavoro; energia potenziale e conservazione dell’energia meccanica; gravitazione universale; onde e oscillazioni; sistemi di masse puntiformi; urti; dinVector algebra, trigonometry, basics of differential and integral calculusamica del corpo rigido; temperatura; calore e prima legge della termodinamica; gas perfetto; entropia e seconda legge della termodinamica.

Libro di testo
Autori: Mazzoldi, Nigro, Voci
Titolo: Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica
Casa editrice: EDISES

I vettori nella Fisica.
Cinematica del punto materiale. Moti mono e pluridimensionali.
Primo principio della dinamica. Secondo principio della dinamica. Definizione di forza. Principio di azione e reazione. Equilibrio. Lavoro ed energia. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Forze centrali. Oscillatore armonico. Oscillatore smorzato e forzato. Momenti ed equilibrio dei momenti.
Moti relativi. Dinamica nei sistemi non inerziali. Forze fittizie.
Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Equazioni cardinali della meccanica. Teorema di Koenig. Urti. Cinematica del corpo rigido - Sistemi equivalenti di forze - Dinamica del corpo rigido. Calcolo dei momenti principali di inerzia di solidi omogenei regolari - - Assi principali d'inerzia - tensore di inerzia ( determinazione degli assi principali e dei momenti principali di inerzia) ; Moto di un corpo rigido ruotante attorno ad un asse centrale non principale d'inerzia - Pendolo composto - Effetti giroscopici.
Forza gravitazionale. leggi di Keplero.
Aspetti fenomenologici dell'elasticità - Concetto di sforzo - La legge di Hooke: moduli e coefficienti di elasticitò - Cenni di elementi di teoria dell'elasticità lineare: relazione tra deformazione e sforzo. - Energia di un solido deformato.
Proprietà dei fluidi- Fluidi ideali - Equilibrio statico dei fluidi: la legge di Stevino- Forze di superficie su un corpo immerso: la spinta di Archimede- Moto stazionario: l'equazione di continuità - La legge di conservazione dell'energia: il teorema di Bernoulli, il teorema di Torricelli.
Perturbazioni elastiche variabili nel tempo: concetto di onda- Vari tipi di onde - Onde periodiche: onde armoniche - Equazione delle onde- Velocità di propagazione delle onde elastiche in mezzi elastici lineari - Onda piana longitudinale: onda di pressione- Energia delle onde elastiche- Onda sferica armonica - Interferenza delle onde- Battimenti - Effetto Doppler
Termometria. Scale termometriche - Gas perfetti - Scambi termici. Trasmissione del calore. calorimetria- calore specifico- cambiamenti di stato: calore latente- Trasformazioni reversibili e irreversibili - lavoro - Equivalente meccanico della caloria - Primo principio della termodinamica. Trasformazioi cicliche - macchine termiche - efficienza termica ed altri coefficienti di prestazione - Ciclo di Carnot. Secondo principio della termodinamica. - Teorema di Carnot.- Entropia. Teoria cinetica del gas perfetto- gas reali - Isoterme dei gas reali- [Gas di van der Waals - Trasformazioni e funzioni di stato del gas di van der Waals - Cambiamenti di stato: variazioni di entropia - Potenziali termodinamici.

Libri di testo consigliati:
F. Scudieri. Appunti di Fisica. Aracne. Parte prima e seconda.
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica. Volume I.

Metodo scientifico. I vettori nella Fisica. Cinematica del punto materiale. Moti mono e pluridimensionali. Primo principio della dinamica. Secondo principio della dinamica. Definizione di forza. Principio di azione e reazione. Equilibrio. Esempi di forze. Oscillatore armonico. Oscillatore smorzato e forzato. Moti relativi. Dinamica nei sistemi non inerziali. Forze fittizie. Lavoro ed energia. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Gradiente e rotore. Forze centrali. Il concetto di campo in Fisica. Momenti ed equilibrio dei momenti. Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Teorema di Koenig. Urti. Statica e dinamica dei corpi rigidi. Onde elastiche. Sovrapposizione di onde. Interferenza. Effetto Doppler. Principio di Huygens. Riflessione e rifrazione. Statica e dinamica dei fluidi. Flusso e divergenza. Termometria. Scambi termici. Trasmissione del calore. Gas perfetti. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Secondo principio della termodinamica. Entropia. Teoria cinetica dei gas. Distribuzioni di Maxwell e di Boltzmann.

Mazzoldi - Nigro - Voci "Elementi di Fisica - Meccanica termodinamica" III Ed., Edises (anche versione ebook)

Apprendere e padroneggiare a un livello base le seguenti tematiche: cinematica e dinamica del punto materiale; energia cinetica e lavoro; energia potenziale e conservazione dell’energia meccanica; gravitazione universale; onde e oscillazioni; sistemi di masse puntiformi; urti; dinamica del corpo rigido; temperatura; calore e prima legge della termodinamica; gas perfetto; entropia e seconda legge della termodinamica.

Libro di testo
Autori: Mazzoldi, Nigro, Voci
Titolo: Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica
Terza edizione
Casa editrice: EDISES

Libro di esercizi
Qualunque libro di esercizi per corsi universitari di fisica generale