Tutte le definizioni di fisica teorica generale

Principio di inerzia

Ogni corpo permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme ( non agisce nessuna forza) finché forze esterne ad esso intervengono a modificarne lo stato.

Sistema di riferimento inerziale

Un sistema in cui è valida la prima legge di Newton-> qualunque sistema di rif in un moto rettilineo uniforme rispetto ad un riferimento inerziale è un sistema inerziale.

Terza legge

Se un corpo A esercita una forza su un corpo B il corpo B a sua volta esercita su A una forza avente ugual modulo e direzione e verso opposto.

Teoria della conservazione della quantità di moto

In un sistema isolato (soggetto a forze esterne) la quantità di moto totale del sistema si conserva (è costante nel tempo).

Forza gravitazionale e peso

Peso= forza con al quale un corpo viene attirato verso il centro della terra
Il peso cambia da punto a punto sulla terra ( peso maggiore ai poli)

Moto circolare uniforme

( modulo velocità costante, direzione variabile tangente alla circonferenza)
Ad ogni istante del vettore velocità è tangente alla circonferenza
Periodo (T)= tempo indicato dal corpo per descrivere una circonferenza
Frequenza (F) = il n° di volte che il corpo descrive la circonferenza nell’unità di tempo

Moto armonico

Un corpo descrive avanti e indietro con periodicità una data traiettoria con legge: Asin(wt+p)/A Cos(wt+p)

moto armonico= proiezione di un moto circolare uniforme su una circonferenza
Lavoro ed energia
Lavoro compiuto da una forza costante il cui punto di applicazione si sposta di un tratto rettilineo
Energia cinetica
Teorema dell'energia C= il lavoro compiuto da tutte le forze che agiscono sul corpo è uguale alla variazione di energia cinetica
( il corpo si muove di moto RUA nella direzione di F)

Forze conservative

Il lavoro a→b dipende dal punto iniziale a e b ma non dipende dal percorso. Il lavoro su una linea chiusa = zero
(es forze conservative: forza peso, forza di gravità, forza elastica e forza coulombiana)

Energia potenziale

Il lavoro a->b dipende solo dal punto A e B. Il lavoro dipende dalla posizione iniziale e posizione finale

Teorema di conservazione dell'energia meccanica

Se tutte le forze che agiscono sul corpo sono conservative
Ecin + U = E meccanica= costante
Forza peso

Forze non conservative

Lavoro compiuto da tutte le forze uguale variazione dell’energia cinetica
Lfcon + Lfnonc = ∆Ec => -∆U + L fnonc = ∆Ec => Lfnonc = ∆Emecc
Lavoro delle forze non conservative= variazione dell’energia meccanica
Forza di attrito
Direzione del moto e verso opposto, non è conservativa

Principio generale di conservazione dell'energia

L’energia totale di un sistema isolato non aumenta né diminuisce. L’energia può essere trasformata da una forma all’altra

Urti elastici e anelastici

Anelastici= non agiscono forze esterne. Sfere di masse m1 e m2 si muovono lungo la retta congiungente i loro centri. Dopo l’urto i due corpi marciano con la stessa velocità. Si conserva la quantità di moto totale

Elastici= si conserva la quantità di moto totale e anche l’energia cinetica totale

Fluidi

Insieme di molecole che interagiscono fra loro attraverso deboli forze di coesione e con le pareti del recipiente che le contiene
( liquidi e gas sono fluidi)
In un fluido in equilibrio P è indipendente dall’orientazione di A (isotropia di P)
1 atm= 760 Torr = 1,013 * 10 ^ 5 Pa

Statica

variazione della pressione con la profondità, più è alta la profondità più è alta la pressione (colonna di liquido sovrastante)

Stevino

(pressione idrostatica)
P= P0 + pgh

I gas sono molto comprimibili, la densità può cambiare con la profondità ( o altezza nel caso dell’atmosfera)
A livello del mare la pressione atm è P0= 1 atm

Principio di Pascal

All’equilibrio, una variazione di pressione applicata a un liquido chiuso viene trasmessa in ogni punto del liquido e alle pareti del contenitore

Principio di Archimede

Un corpo riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al peso del liquido spostato
Dinamica nei fluidi
Fluido perfetto= non viscoso, incomprimibile ( proprietà fluido)
proprietà moto fluido= stazionario ( la velocità non dipende dal tempo) irrotazionale ( assenza di moti vorticosi)

Teorema di Bernoulli

Si applica al moto stazionario di un fluido perfetto
P+pgy+ ½ pv^2 = cost
Applicazione = tubo di venturi

Teorema di Torricelli

y+ P/ pg +v^2/2g = cost h+P0/pg= P0/pg + v^2/2g

Viscosità
(regime di moto laminare) (orizzontali parallele)
Formula di Newton = ηA(V/d)
η= per i liquidi diminuisce rapidamente al crescere della temperatura (tranne acqua, che cresce al crescere della pressione)

Legge di Poiseuille

La portata di un liquido viscoso in un condotto orizzontale di lunghezza l e raggio r è proporzionale alla differenza di pressione agli estremi

Moto turbolento

Il passaggio da moto laminare a quello turbolento avviene quando il liquido raggiunge la sua velocità critica
vc= Rη/pr = n° di Reynolds= 1200 per condotti di forma regolare
La portata è minore di quella prevista dalla leggi di poiseuille

Circolazione sanguigna

R= Delta P/ Q
condotti in serie: la portata di questa parte di condotto è uguale alla portata (volume) dell’altro
condotti in parallelo= il tratto principale si divide in tre tratti. La portata nei tre tratti è diversa e la portata totale è la somma dei tre tratti
Sedimentazione

Centrifugazione

massa di liquido m=vp in rotazione con velocità angolare

Forza di coesione

Forza di coesione (attrattive) tra molecole di un liquido. Molecole interne sono in equilibrio tra di loro. Le forze che agiscono sulle molecole in superficie non sono bilanciata verso l’alto-> compressi verso il basso
Coesione= tensione tangente alla superficie

Sistema termodinamico

Sistema macroscopico (gas, liquido, solido) chimicamente definito, composto da un grande numero di atomi/molecole
isolato= non scambia né materia né energia con l’intorno
chiuso= può scambiare energia ma non materia con l’intorno

Stato termodinamico

Caratterizzato dai parametri termodinamici come ad es pressione, volume, temperatura, stato di aggregazione
Il sistema è in equilibrio quando tutti i parametri termodinamici sono definiti e non variano nel tempo

Legge dei gas perfetti

un gas perfetto è un gas dove le molecole non interagiscono tra di loro
-un gas reale si avvicina tanto più al comportamento del gas perfetto quanto maggiore è la temperatura e minore è la pressione
-quando due corpi sono in equilibrio termico hanno temperature uguali

Legge di Avogadro

Volumi uguali di qualsiasi gas (perfetto) alla stessa pressione e alla stessa temperatura contengono lo stesso numero di molecole
V= 22,4 L (1 mole)

Trasformazioni termodinamiche

reversibile= avviene attraverso una serie intermedia di stati in equilibrio. I parametri termodinamici del sistema sono determinati in ogni istante
irreversibile= avviene attraverso stati fuori dall’equilibrio. Nel corso delle trasformazioni alcuni dei parametri termodinamici non sono determinati
trasformazioni reali= sempre irreversibili, possono avvicinarsi a trasformazioni reversibili se avvengono lentamente
isoterme= t cost
isobariche= p cost
isocore= v cost
adiabatiche= sist termodinamicamente isolato

Calore

Energia trasferita tra un sistema e l’intorno a causa di una differenza di temperatura tra di essi
1 CAL= quantità di calore per portare 1 g di acqua da 14,5 C a 15,5 C
Tra il sistema e l’intorno può anche aversi un trasferimento di energia come lavoro compiuto da una forza.
L può essere trasformato sempre interamente in calore Q

Capacità termica e calore specifico

La capacità termica è la costante di proporzionalità tra il calore che un corpo assorbe o cede e la corrispondente variazione di temperatura
C= quantità di calore che bisogna cedere all’unità di massa della sostanza per innalzare la temperatura di 1°C
calore molare= il prodotto del calore specifico per il peso atomico/molecolare

Trasformazioni di stato e calori latenti

Calore latente= Il calore per unità di massa che una sostanza deve scambiare con l’intorno quando compie un cambiamento di stato

Primo principio di termodinamica

L’energia scambiata con l’intorno in una trasformazione non dipende dal tipo di trasformazione ma solo dagli stati iniziale e finale del sistema
JQ-L=U2-U1=∆U
adiabatica: JQ=0 ∆U=-L
isocora: L=0 ∆U= JQ
ciclo chiuso: ∆U=0 JQ=L
espansione libera JQ=L=0 ∆U=0

Secondo principio

Macchina termica= sistema capace di trasformare calore in lavoro compiendo dei cicli
(enunciato di lord kelvin)= afferma l’impossibilità di realizzare una macchina termica che scambi calore con un solo termostato
(enunciato di Clausius)= afferma che è impossibile una trasformazione il cui unico risultato sia il passaggio da calore da un corpo più freddo a uno più caldo

Rendimento

Per il teorema di Carnot il rendimento è max quando la macchina è reversibile. Nei motori reali le trasformazioni sono sempre irreversibili e il rendimento è inferiore al massimo teorico 1-T2/T1

Una macchina di Carnot che percorre il ciclo in senso inverso= refrigeratore

Entropia

Se un sistema è termodinamicamente isolato compie una trasformazione reversibile, l’entropia non varia
Se un sistema isolato compie una trasformazione irreversibile= entropia aumenta

Diffusione

La diffusione aumenta con T e dipende da carattere fisico-chimiche del soluto e solvente

Fenomeni osmotici

Per soluzioni diluite e in assenza di dissociazione valgono le leggi di Van’t hoff
Ad una data temperatura, la press osmotica è proporzionale alla concentrazione C della soluzione
Press osmotica aumenta con la temperatura
A temperature uguali e soluzioni con ugual concentrazione la pressione osmotica è la stessa

Acustica

Un’onda acustica consiste in una deformazione elastica, vibrazioni che si propagano
Onda trasversale= onda per la quale la direzione di vibrazione è perpendicolare a quella di propagazione
Onda longitudinale= la direzione di rifrazione è parallela a quella di propagazione
intensità= energia che attraversa una superficie di area unitaria normale alla direzione di propagazione in un secondo. Max alla sorgente e diminuisce con la distanza
altezza e frequenza= fra 20 Hz e 20 MHz udibili all’orecchio umano
timbro= forma dell’onda ovvero il numero e l’ampiezza delle armoniche che lo compongono
onde luminose= onde elettromagnetiche che si propagano nel vuoto

Ottica

RIflessione= reggio riflesso si trova nello stesso piano (piano di incidenza) della normale e del raggio incidente. Raggio incidente indica direzione di propagazione della luce

Legge della riflessione

θr=θi

Legge della rifrazione

(raggio tra la normale e il raggio rifratto)
sinθ1/sinθ2=n1,2=n2/n1
Quando un raggio incide su una superficie viene in parte riflesse e in parte rifratti
Abbiamo la luce bianca quando si hanno la sovrapposizione di tutte le componenti cromatiche

Riflessione totale

All’aumentare dell’angolo di rifrazione, l’angolo di incidenza aumenta

Microscopio semplice

Lenti divergenti= f0)
lenti convergenti = f>0, G >1 se imm reale (q>0) imm virtuale (q

Risoluzione

Criterio di Rayleigh= il centro di una macchia coincide con la frangia scura dell’altra macchia

Acuità visiva

Angolo min sotto cui appare la distanza di due oggetti visti come distinti dall’occhio

Campo elettrico

Il campo della forza elettrica generato da una carica puntiforme è conservativo (purchè sia stazionario) perchè è un campo di forze centrali
Per il principio di sovrapposizione= è conservativo il campo di forze generato da una distribuzione di cariche qualsiasi