Lezioni, Fondamenti di fisica sperimentale

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Author: Federico88

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Appunti contengono i seguenti argomenti, trattati durante il corso del professor Puppin:- Cinematica e dinamica del punto: grandezze fisiche e unità di misura in meccanica, sistemi di …

Esame Fondamenti di fisica sperimentale

Facoltà Ingegneria industriale

Dal corso del Prof. Puppin Ezio

Università Politecnico di Milano

A.A. 2007-2008

150 pagine

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Fondamenti di fisica sperimentale

04/03/2008

Meccanica

Meccanica: studia il movimento delle cose, come e perché le cose si muovono.

Studio puro del movimento (cinematica).

Studio delle cause del movimento (dinamica - le forze).

Cinematica

La descrizione del moto e della sua evoluzione nel tempo (come la posizione di un corpo varia in funzione del tempo).

Concetti di spazio e di tempo.

Ex: telemetria al G.P. di F1.

Osservatore -> colui che compie la misurazione.

Per individuare la posizione e sistema di riferimento (spazio = metro; tempo = orologio).

La posizione nella propria descrizione di un certo numero di assi rispetto ai quali si misura il corpo considerato.

Cinematica del punto materiale

Punto materiale = oggetto le cui dimensioni sono trascurabili rispetto all'ambito del problema di cui si occupa.

Ex. espansione dell'universo -> la galassia è un punto materiale.

Corpi rigidi -> oggetti di dimensioni estese molto più complesse da studiare rispetto al punto materiale.

In ogni istante P occupa una posizione che viene individuata da x_p e y_p. Tuttavia la sua posizione cambia istante per istante nel tempo.

Traiettoria = luogo geometrico dei punti occupati da un corpo in movimento al variare del tempo.

Fondamenti di fisica sperimentale

04/03/2008

Meccanica

Meccanica: studia il movimento delle cose, come e perché le cose si muovono.

Studio puro del movimento (cinematica).

Studio della causa del movimento (dinamica - le forze).

Cinematica

La descrizione del moto e della sua evoluzione nel tempo (come la posizione di un corpo varia in funzione del tempo) → concetti di spazio e di tempo.

Ex. telemetria al 6° P di F1.

Osservatore = colui che compie la misurazione.

Per individuare la posizione ≡ sistema di riferimento:

Spazio (3 piani).
Tempo (orologio).

La posizione nella propria descrizione di un certo numero di assi propri in cui si muove il corpo considerato.

Cinematica del punto materiale

Punto materiale = oggetto le cui dimensioni sono trascurabili rispetto all'ambito del problema di cui si occupa.

Ex. espansione dell'universo → la galassia è un punto materiale.

Corpi rigidi = oggetti di dimensioni estese molto più complesse da studiare rispetto al punto materiale.

In ogni istante P occupa una posizione che viene individuata da x_p e y_p, tuttavia la sua posizione cambia istante per istante nel tempo.

Traiettoria = luogo geometrico dei punti occupati da un corpo in movimento al variare del tempo.

Durante il moto

X_P = X_P(t)

Y_P = Y_P(t)

Le coordinate sono delle funzioni rispetto al tempo (legge oraria).

Tempo => variabile indipendente.

Posizione => variabile dipendente.

Dimensionalità = numero di coordinate che servono per individuare la posizione di un punto.

1D (unidimensionale) => una sola coordinata (non vuol dire che la traiettoria è una retta; ma che per individuare la posizione serve una sola coordinata).

Ex. circuito.

La retta è un caso particolare di moto 1D; anche una linea che si sviluppa nello spazio (es. otto volante) è un moto 1D; anche il moto circolare.

2D => due coordinate (ex. superficie terrestre).

Il piano è un caso particolare di moto 2D.

3D => 3 coordinate.

Traiettoria

06/03/2008

x = x(t)

y = y(t)

Forma parametrica per indicare la traiettoria (t è il parametro).

Ex.

x = 2t

y = 2 - 4t²

t = x/2

y = -x²/4 + 2

Determinare la traiettoria.

Traiettoria parabolica.

Questo fermo vero però il parametro, t (continuità del tempo).

Determinare la forma parametrica.

Ex.

y = x²

x(t) = …

y(t) = …

x = 0

y = 0

Imposto t = 0 (è una scelta come un'altra).

{ x = t
y = t² ok oppure }

{ x = e^t - 1
y = (e^t - 1)² ok }

Velocità e accelerazione

1D x = x(t)

Legge oraria - in essa è contenuto tutto ciò che serve per descrivere il moto.

Tuttavia risulta comodo introdurre altre grandezze, non perché dicono più cose rispetto alla legge oraria, ma perché le dicono meglio (velocità e accelerazione).

Velocità - grandezza fisica che dice quanto rapidamente in certo punto varia la sua posizione rispetto al tempo.

v_t1→t2 = x₂ - x₁ = Δx
t₂ - t₁ Δt

Velocità media nell'intervallo t₁, t₂.

Grandezze fisiche

Le grandezze fisiche sono un'invenzione della mente umana.

S.I. (sistema internazionale).

3 grandezze per la meccanica.

Distanza (m).

Tempo

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