Formulario e Appunti di Fisica: fluidi, termodinamica, onde e gravitazione⁠

Formulario d'Emergenza: Fisica

Fluidi, Termodinamica e Onde • Strategie Last-Minute

1. Fluidi

Densità e Pressione Fondamentali

ρ = m / V P = F / S

| ⊥ 1 Pa = 1 N/m²

Unità di misura: Pascal [Pa] → .

Legge di Stevino (Fluidostatica)

P = P + ρ g h

0 h

La pressione aumenta linearmente con la profondità .

Principio di Archimede

S = ρ · V · g

A fluido immerso

Spinta diretta verso l'alto pari al peso del volume di fluido spostato.

Equazione di Continuità (Portata)

Q = A · v = A · v = costante

1 1 2 2 A v

Se la sezione dell'area diminuisce, la velocità del fluido aumenta.

Equazione di Bernoulli

P + ½ ρ v² + ρ g y = costante

Espressione della conservazione dell'energia per un fluido ideale non viscoso.

2. Termodinamica

Equazione di Stato dei Gas Perfetti

P V = n R T T K = °C + 273.15

Importante: La temperatura deve sempre essere in Kelvin ( ).

Calore e Scambi Termici

Q = m c ΔT Q = m λ

(Calore sensibile) | (Calore latente di transizione) 1

Primo Principio della Termodinamica

ΔU = Q - L ΔU = n c ΔT

Per un gas perfetto, l'energia interna dipende solo da T: .

v

Q > 0 L > 0 L = ∫ P dV

Convenzione segni: se assorbito; se compiuto dal gas (espansione, ).

Trasformazioni Notevoli (Gas Perfetti)

V = cost L = 0 ΔU = Q

• ⇒

Isocora ( ):

P = cost L = P ΔV Q = n c ΔT

• Isobara ( ): , p

T = cost ΔU = 0 Q = L = n R T ln(V / V )

• ⇒

Isotermica ( ): f i

γ

• Q = 0 ΔU = -L P V = costante γ = c / c

Adiabatica ( ): ⇒ (con )

p v

Rendimento e Secondo Principio

η = L / Q = 1 - |Q | / Q

ass ced ass η = 1 - T / T T T

Ciclo di Carnot (Massimo teorico): ( fredda, calda)

C c h c h

ΔS = ∫ dQ / T ΔS ≥ 0

Entropia: ⇒ Nell'universo isolato:

rev tot

3. Onde

Grandezze Fondamentali del Moto Ondoso

f = 1 / T v = λ · f = λ / T

|

ω = 2π / T = 2π f k = 2π / λ

(Pulsazione) | (Numero d'onda)

Equazione dell'Onda Armonica

y(x,t) = A sin(k x ω t + φ)

∓

- +

Segno : propagazione verso destra (+x); segno : verso sinistra (-x).

Velocità su una Corda Tesa

v = √(T / μ) μ = m / L

dove (densità lineare)

tensione

Intensità dell'Onda

I = P / A

potenza area

I = P / (4π r²) r

Per un'onda sferica: → l'intensità decade con il quadrato della distan