Il corso si propone di fornire agli studenti le basi fondamentali della fisica classica. Le leggi fisiche sono presentate ponendo in rilievo la metodologia scientifica sperimentale che è alla base dello studio della natura con collegamenti agli aspetti più rilevanti della ricerca contemporanea.

1 Introduzione
1.1 Il metodo scientifico
1.2 Grandezze fisiche ed unità di misura

1.3 Il Sistema Internazionale delle unità di misura

2.1 Cinematica rettilinea
2.1.1 Cinematica rettilinea: posizione, spostamento, velocità media e istantanea

2.1.2 Il moto rettilineo uniforme

2.1.3 Accelerazione media ed istantanea

2.1.4 Moto uniformemente accelerato e moto dei gravi

2.2 Cinematica nello spazio
2.2.1 Posizione, velocità scalare, accelerazione scalare per un moto nello spazio su traiettotria prestabilita

2.2.2 Vettore posizione e spostamento

2.2.3 Definizione generale di grandezza vettoriale

2.2.4 Somma tra vettori, prodotto di un numero per un vettore, differenza tra vettori

2.2.5 Velocità vettoriale media e istantanea

2.2.6 Accelerazione vettoriale media e istantanea (componente tangenziale e centripeta)
2.2.7 Moto circolare uniforme

2.2.8 Moto parabolico

 
3. I Principi della dinamica
3.1 I principio della dinamica

3.2 Taratura di un dinamometro

3.3 II principio della dinamica

3.5 III principio della dinamica

4 Le forze e il moto
4.1 La forza peso

4.2 Tensioni e reazioni vincolari
4.3 Forza di attrito statico e dinamico

4.4 Forze e moto curvilineo

4.5 Forza elastica ed oscillatore armonico semplice

4.6 Oscillatore armonico smorzato, oscillatore armonico forzato, oscillatore armonico forzato con smorzamento

4.7 Moto relativo: legge di composizione degli spostamenti, delle velocità, delle accelerazioni.

4.8 Trasformazioni di Galileo e principio di relatività

4.9 Sistemi non inerziali e forze apparenti

5 Lavoro ed energia
5.1 Definizione di lavoro e di potenza
5.2 Teorema dell'energia cinetica
5.3 Forze conservative ed energia potenziale
5.4 Conservazione dell'energia meccanica

6. Quantità di moto

6.1 Definizione di quantità di moto

6.2 Conservazione della quantità di moto totale nei sistemi isolati

6.3 Urti elastici ed anelastici unidimensionali e bidimensionali

7. Gravitazione

7.1 Leggi di Keplero

7.2 Legge di gravitazione universale

7.3 Orbite circolari nel campo gravitazionale

7.4 Lavoro della forza gravitazionale ed energia potenziale gravitazionale

8. Fluidi
8.1 Statica dei fluidi: principio di Pascal, legge di Stevino e principio di Archimede

8.2 Esperimento di Torricelli e pressione atmosferica
8.3 Dinamica dei fluidi ideali: definizione di portata, equazione di continuità, teorema di Bernoulli
8.3 Dinamica dei fluidi viscosi: regime di Poiseuille e legge di Hagen-Poiseuille
8.4 Tensione superficiale: legge di Laplace e capillarità

9 Termometria e calorimetria
9.1 Definizione operativa di temperatura e scale termometriche
9.2 Concetto di calore e misure calorimetriche
9.3 Capacità termica, calore specifico e calore latente di una trasformazione
9.4 Trasmissione del calore

10 Primo principio della termodinamica

10.1 Leggi dei gas perfetti ed equazione di stato dei gas perfetti

10.2 L'esperienza di Joule e il primo principio della termodinamica

10.3 Lavoro di un sistema termodinamico

10.4 Calori specifici dei gas perfetti. Formula di Mayer.

10.5 Legge della trasformazione adiabatica di un gas perfetto
10.6 Modello cinetico di un gas perfetto e legame tra pressione di un gas perfetto ed energia cinetica traslazionale

10.7 Legame tra temperatura ed energia cinetica media traslazionale per un gas perfetto

10.8 Interpretazione microscopica delle leggi sperimentali dei gas perfetti

10.9 Energia interna per i gas perfetti monoatomici e biatomici. Principio di equipartizione dell'energia

11 Secondo principio della termodinamica

11.1 Macchine termiche: rendimento e reversibilità
11.2 La macchina di Carnot

11.3 Principio di funzionamentio delle macchine frigorifere

11.4 Enunciati di Clausius e Kelvin e loro equivalenza logica
11.5 Teorema di Carnot sul rendimento delle macchine termiche
11.6 Proprietà delle macchine cicliche e disuguaglianza di Clausius

11.7 Definizione di entropia. Aumento dell'entropia per i sistemi isolati

11.8 Variazione di entropia per una trasformazione di un gas perfetto, nei passaggi di stato e nello scambio di calore per conduzione

11.9 Interpretazione statistica dell'entropia

Si richiede la conoscenza della trigonometria e dell'analisi matematica di base.

Appunti ed esercizi pubblicati su:

http://scitec.uniurb.it/studenti/studenti_materiale.aspx

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Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni scritte

Testi di studio

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, (a cura di Leopoldo Cicala) - Fondamenti di Fisica - Meccanica e Termologia - Casa Editrice Ambrosiana distribuzione esclusiva Zanichelli, VI edizione, 2006.

Douglas c. Giancoli - Fisica (a cura di F. Boschini, M. Cuffiani, B. Pecori, G. Venturoli) - Principi e applicazioni- Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli, Seconda edizione, 2006.

Modalità di
accertamento

L'esame prevede una prova scritta nella quale si richiede la risoluzione di alcuni problemi simili a quelli trattati durante il corso e una prova orale, alla quale può accedere chi ha superato lo scritto.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.