Riassunto teoria Fisica 1

Capitolo 1 cinematica

1. Il corpo più semplice da esaminare è il punto materiale (o particella)

• Corpo privo di dimensioni o di dimensioni trascurabili rispetto a quelle dello spazio in cui avviene il moto
• Corpo avente una determinata massa non nulla

2. La traiettoria

• Luogo geometrico dei punti occupati successivamente dal punto materiale in movimento (curva continua nello spazio)

3. Per descrivere il moto del punto al variare del tempo, occorre specificare:

• Il valore dello spostamento
• La direzione del moto
• Il verso del moto

4. Velocità istantanea o velocità �(�) = ��� �� →� ��/ �� = ��(�)/ �t

Derivata rispetto al tempo del vettore posizione �(�), è anch’essa un vettore!

5. : Velocità radiale

• Dipende dalla variazione del modulo del raggio vettore �
• ��: Velocità trasversa
• Dipende dalla variazione della direzione del raggio vettore r

6. Velocità media = ��/ �� = �� − �� /�� − ��

➔ Fornisce una informazione complessiva, non dà indicazioni riguardanti le caratteristiche del moto

7. Velocità istantanea � (� )= ��(�) /�t

• Geometricamente rappresenta la pendenza della retta tangente al diagramma orario nel punto � �,
• Il segno della velocità indica il verso del moto sull’asse �
• Se � > x cresce; �, se � < il moto avviene nel verso opposto �

8.

• � > ➔ � cresce nel tempo �
• � < ➔ � diminuisce nel tempo � ^ �) �

9. � (^( ) �)/ ��(^ )+ �( )� (�) =) ^ )

• Condizione necessaria e sufficiente perché un moto sia armonico

10. Ascissa curvilinea �(�): singola coordinata che esprime la lunghezza del tratto di traiettoria tra un’origine � arbitraria e la posizione � del punto.

11. L’accelerazione non risulta parallela alla velocità, ma diretta verso la concavità della curva che rappresenta la traiettoria

12. Moto curvilineo vario: entrambe le componenti diverse da zero �

Moto curvilineo uniforme: �� = �

Moto rettilineo vario: �� =

Moto rettilineo uniforme: �� = �� = 0

13. Velocità (vettore tangente alla traiettoria) varia continuamente in direzione ➔ Accelerazione centripeta sarà sempre diversa da zero!

Capitolo 2 dinamica del punto

1. Principio d’inerzia o prima legge della dinamica

Se su un oggetto non agiscono forze (o la risultante è nulla), esso non subisce cambiamenti di velocità �)

➔ Se era in quiete, rimane in quiete (� =

➔ Se era in movimento, si muove di moto rettilineo uniforme (� costante non nulla)

• Definizione di inerzia
• La tendenza di un corpo in assenza di forze a rimanere fermo o a proseguire di moto rettilineo e uniforme

2. Lo stato di moto «naturale» degli oggetti è essere in quiete, oppure in moto rettilineo uniforme

• Le forze sono responsabili del cambiamento rispetto allo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme
• Forza: grandezza che esprime e misura l’interazione tra sistemi fisici

Alla forza si associano i concetti di intensità e direzionalità

3. Un moto accelerato segnala la presenza di una forza agente.

Se la forza si annulla, il punto cessa il moto circolare uniforme e inizia un moto rettilineo uniforme diretto lungo la tangente alla circonferenza nel punto in cui è cessata l’azione della forza!

4. Legge fondamentale della dinamica del punto. Formulazione quantitativa del legame tra forza e stato del moto � = � a� �

Se � = ➔ � = �������� ➔ si ritrova il principio d’inerzia: � =

• Formalmente si indica anche come: � = � ��/ �� = � � (^)) /�� (^2)

5. Se si tenta di modificare lo stato di moto di un corpo, questo si oppone a tale cambiamento

• L’opposizione è una misura della risposta di un corpo a forze esterne
• Un corpo manifesta «un’inerzia» al cambiamento dello stato di moto
• Inerzia è collegata alla massa del corpo, che nel S.I. si misura in kg

6. Definizione di massa

• Proprietà intrinseca del corpo, indipendente da come viene misurato o da ciò che lo circonda
• La massa è una grandezza scalare ed è additiva

7. Ogni sistema in moto rettilineo ed uniforme rispetto ad un sistema inerziale è anch’esso inerziale. Un sistema in moto accelerato non può essere inerziale

8. Anche in un sistema di riferimento inerziale, la legge di Newton è applicabile solo se la velocità dei punti considerati è molto minore della velocità della luce � �� � nel vuoto (� ≪ � = ⋅ �/�)

9. Quando due corpi �� e �� interagiscono, le forze esercitate da un corpo sull’altro sono uguali in modulo e direzione, ma hanno verso opposto

��,� = −��,� «Principio di azione e reazione»

10. Definizione di quantità di moto � ≡ ��

Forma più generale della seconda legge di Newton � = �� ��

• Lo stato dinamico del punto è individuato dalla quantità di moto, in cui compaiono la massa e la velocità �

11. Quando � = ➔ Principio di conservazione della quantità di moto �

• In assenza di forze applicate: Δ� = e � = �������� (si conserva)

12. Teorema dell’impulso. L’impulso di una forza applicata ad un punto materiale � (con � costante) provoca la variazione della sua quantità di moto � = � (� – � )= ��v

• Se la forza è costante nel tempo: �� = � ��/�
• È sempre possibile calcolare il valor medio della forza agente: �� = ��/�t

13. L’accelerazione del punto materiale è pari alla somma vettoriale delle accelerazioni che il punto avrebbe se agisse ogni forza da sola

14. Definizione di equilibrio statico: se � = σ� �� = 0 e il punto ha inizialmente velocità nulla, il punto materiale rimane in quiete

15.

• 1. Moto vario → Forza � non costante �)
• 2. Moto rettilineo uniforme (� = ��������, � = → Risultante delle forze nulla �� =
• 3. Moto uniformemente accelerato (� = ��������) → Forza vettorialmente costante in modulo, direzione e verso � = �������e

16. Il peso � è il modulo della forza peso esercitata dalla Terra su un oggetto di massa �

• Noi di fatto misuriamo il modulo di tale forza chiamandolo peso
• La forza peso è il risultato dall’interazione di un corpo con la Terra

17. Reazione vincolare o forza normale

• Due corpi a contatto esercitano uno sull’altro le forze di contatto
• Se le superfici sono prive di attrito, le forze di contatto sono sempre dirette normalmente (= perpendicolarmente) ad esse.
• Il supporto si deforma e reagisce esercitando una forza normale � perpendicolare alla superficie stessa
• In generale, le reazioni vincolari hanno sia componenti perpendicolari che tangenziali alla superficie stessa di contatto: caso di vincolo scabro
• Se è presente la sola componente perpendicolare, si parla di vincolo liscio

18. Forza di attrito: schematizzabile come una forza tangente alla superficie. A livello microscopico, l’attrito è dovuto ai legami (delle vere e proprie microsaldature) che si instaurano tra i corpi a contatto.

19. La forza di attrito dinamico:

• Non dipende dalla velocità del corpo rispetto al piano d’appoggio
• Ha verso contrario rispetto alla direzione del moto

20. Per vincere i legami