Appunti completi ed esaustivi per l'esame del corso di Fisica 1

INDICE DEI CONTENUTI:

• Meccanica classica
  • Analisi dimensionale
  • Teoria degli errori
  • Cinematica (punto materiale)
  • Dinamica (Leggi di Newton)
  • Energia/Lavoro
  • Sistemi di molti punti
  • Corpi rigidi (Tema d'esame)
  • Gravitazione
  • Fluidi
• Termodinamica
  • Calorimetria
  • I/II principio
  • Cicli
  • Entropia

INDICE DEI CONTENUTI:

• Meccanica classica

• Analisi dimensionale
• Teoria degli errori
• Cinematica (punto materiale)
• Dinamica (Leggi di Newton)
• Energia/Lavoro
• Sistemi di molti punti
• Corpi rigidi (Tema d'esame)
• Gravitazione
• Fluidi

• Termodinamica

• Calorimetria
• I/II principio
• Cicli
• Entropia

INDICE DEI CONCETTI

• Descrizione e cause del moto
  • Leggi: 1^a Newton (valide solo in certe circost.)
  • Sistemi di rifer. momento inerz.
• Fisica = Geometria
  • Molti esercizi si eseguono usando le
  • Leggi di conservazione (energia, q. di moto, mom. angolare)
  • Esiste una simmetria
• Fisica = Informazione

ANALISI DIMENSIONALE

• Sistema fisico: parte di universo che studiamo
• Esperimento: misurazioni di una grandezza fisica
• Grandezza fisica: proprietà misurabile del sistema

Esempio domanda: Quale è il valore di una certa quantità X?

Si può calcolare direttamente o indirettamente

GRANDEZZE FONDAMENTALI

TEMPO

Per definire l'unità di misura bisogna avere un esperimento campione, che in fisica è:

Secondo (s) = 9192 631 770 periodi della radiazione emessa da un atomo di cesio 133

livelli energetici

Prima di questa definizione il secondo era definito come 1/86400 parte di 1 giorno

LUNGHEZZA

Unità di misura: metro (m)

Distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 299 792 458 s

MASSA

Esistono molte definizioni, le di queste sono:

• MASSA INERZIALE:

  resistenza a cambiamenti moto dovuto a forza esterna (kggi l: Newton)

• MASSA GRAVITAZIONALE:

  quanto il corpo e' soggetto all'attrazione gravitazionale degl i altri corpi

Unità di misura: chilogrammo (kg)

ANGOLO

Porzione di piano tra due semirette che si incontrano in un punto chiamato vertice

Unità di misura: radiante (rad)

DEFINIZIONE GEOMETRICA

θ = arco raggio

oppure ϑ = valore ϑ in radianti / 1 radiante = ℝad / ℝad

ADIMENSIONATO

perché sin(ϑ) ha senso solo se ϑ è adimensionato

π rad / 180° = angolo in radianti / angolo in gradi

1 rad = 57,3°

Analisi dimensionale:

Confrontare questa grandezza fisica X come relazione con le grandezze fisiche fondamentali; L, M, T

[X] = costante [L^α, M^β, T^γ]

α, β, γ ∈ ℚ

[X] = [Y] = [Z]

L'analisi dimensionale vuol dire risolvere un sistema di equazioni per trovare α, β, γ!

X = αY^bz

α, b ∈ ℝ

X = αYz

α, b ∈ ℤ

Supponiamo che = 60 s + 0 kg ≠ 0 s + 60 kg

Perché non sommi un tempo e una massa, vero?

L'equazione/divaglianza non vale più!

=> Vuol dire che la relazione sarebbe valida solo per certe unità di misura e non universalmente? ASSURDO!

Sin(Θ) ha senso solo se Θ è adimensionato!

Perché sin Θ = Θ - ^Θ3/_3! + ^Θ5/_5! + ...

 Adimensionato!

quindi: [sin(Θ)] = [Θ] = [Θ³] = [Θ⁵] = [L^-1M^°T^°]

esercizio.x = y z²

[y] = [L^°M⁴T²][z] = [L^°M^°T^-1]

[x] = [L^°M¹T²][L²M^°T^-1] = [L²M⁴T^°]   =>   α = 2, β = 1, γ = 0

esercizio.Un punto materiale si muove secondo la legge

x = √(υt) +