Appunti Fisica, semestre filtro

FORMULARIO

V = ∆S

a = V - V₀ / ∆t

S = S₀ + v t

• moto rettilineo uniforme

Moto uniformemente accelerato

V = V₀ + at

S = S₀ + V₀t + 1/2 at²

Moto parabolico 1

x = x₀ + V₀xt

y = y₀ + V₀yt + 1/2 gt²

• tempo di volo t = 2 V₀y / g
• gittata massima = V₀x 2 V₀y / g
• y = -g b
• Vₓ = V₀x (componenti della) 时间 g= -9.8
• V = velocità orizzontale

Moto parabolico 2

• Vₓ = V₀x = cost(ang)
• Vᵧ = V₀y = sin(ang) e nulla
• zona lancio campo = V = 1/2 g t²

Dinamica

• 1a legge EF = 0
• 2a legge F = ma = 2
• 3aF = mg
• 1) forza di contatto
• 2) Patino Statico
• 3) Statico dinamico

Lavoro / Energia

L = F S cos θ

P = L / ∆t = F V

E meccanica = U + K

U = mgh

K = 1/2 mV²

Impulso e Q di moto

F∆t = ∆p

FORMULARIO

1. Δs = v · Δt
2. s = s₀ + v · t

MOTO RETTILINEO UNIFORME

1. v = ^Δs/_Δt
2. R = ^v2/_r

MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO

• v = v₀ + at
• s = s₀ + v₀t + ¹/₂ a t²

MOTO PARABOLICO 1

• v_x = v_0x
• V_y = v_0y - gt
• Tempo di volo t = ^2v_0y/_g
• Altezza massima y = ^v2_0y/_2g

MOTO PARABOLICO 2

• v_x = v_0x = costante

MOTO CIRCOLARE

• v = ^2πr/_T = ωr
• v_T = ^2πr/_T = fr
• Accelerazione = ^V2/_r = ω²r

MOTO ARMONICO

• T = ^2π/_ω (periodo di oscillazione)
• S = Acos(ωt + φ) con sfasamento
• A_max = Aω²
• F = - kx

DINAMICA

1^a legge EF = 0

2^a legge F = ma = Σ F

• Forze di contatto
• Forze peso P = mg

LAVORO/ENERGIA

• L = F_S cosθ
• 1 Joule = 1Nm
• P_L = ^L/_t = F v

IMPULSO E Q di MOTO

• I = FΔt
• Utility

Ve_istica = ¹/₂kA²

MOMENTO DI INERZIA I = ∑ m R²

DINAMICA ROTAZIONALE → Ec = 1/2 mV + 1/2 Iω² somma del moto traslazionale e rotazionale

Ec =

cinetica di

un corpo rigido

MOMENTO UTILE → F R = F b SPM

MOMENTO TORCENTE (agisce sulla rotazione causa un’accelerazione angolare) → Mt = I α

MOMENTO ANGOLARE → L = Lp spin

(r = vettore posizione della particella, p = quantità di moto)

L₀ = L se il copo ruota con una velocità angolare ω

se il sistema non isola → Principio della conservazione del momento angolare

CONFRONTO TRA LEVE

(appunti terze)

F₁d₁ = F₂d₂

VR = d₁/d₂ VR

VANTAGGIO MECCANICO

Deformazione → F = KΔS

SFORZO → forza su unità di area. → σ = F/A

γ RESISTENZA si oppone allo sforzo

DEFORMAZIONE → ε = ΔL/L₀

ΔL variazione di lunghezza / L₀ lunghezza originale

ε = σ/E

ELASTICA

σ_e

E modulo di young → rigidità del materiale

superata la massima forza o sollecitazione → ROTTURA → carico di rottura è la forza specifica

FLUIDI

→ IDROSTATICA fluidi in equilibrio (STATICA)

STETICO

P = F/d² = h

d =

μ

h_h2 = 10³ x10/m³ ρ_Hg =

pascals

P uniforma su tutta A

ARCHIMEDE _{spinta verso è l’alto}

P = P₀ + ρgh

LEGGE DI STETICO

P₀ P pressione applicata all’esterno del sistema → P atmosferica

S solo Se rieme chiesto di calcolare la P stat se no Σ → P = ρgh (alle base rasi comunicanti)

F_A F_B

S₁ S₂ → P₁ = P₂

anche una piccola pressione será in grado di spostare con molto primaria

all'interno del torchio idraulico

F_A = πiquido · ρ_cop · g

ARCHIMEDE → se il corpo sarà parte immersa o galleggiante

galleggiamento

V_immerso = V_coppo · ρ_cop

V_piquidalo

• PARZIALE P_cop = ρ_piquido · spinta verso l'alto

• TOTALE P_cop = ρ_piquido • pari al suo peso

• AFFONDAMENTO P_coppo > ρ_piquido

PORTATA Q = Svel Q = Vol, m/s³

FLUSSO

VOLUMETRICO ΔV = Av

DI MASSA m =

m = Δv

v (distanza) del fluido

S₁V₁ = S₂V₂ LEGGE DI LEONARDO

PORTATA rimane costante (Q) CONSERVAZIONE M

FLUIDI INCOMPRIMIBILI

MOTO STRICIONARIO

I riviniale

si verifica quando ie è stagione di basso

commercianti

Re · in movimento

velocità

vivosità

MOTO TURBOLENTO

Teorema di Bernoulli

Conservazione dell'energia nei fluidi: velocità di scorrimento, pressione e densità

P + 1/2 ρv² + ρgh = costante

Teorema di Torricelli

Velocità di fuoriuscita di un liquido ideale da un serbatoio

u = √(2gh)

Derivata -> teorema di Bernoulli -> portata deve rimanere costante, la velocità del flussoscendiamo diminuisce e P può aumentare

Resistenze idrauliche

In sistemi idraulici:

• In serie: R_tot = R₁ + R₂ + R...
• In parallelo: 1/R_tot = 1/R₁ + 1/R₂ + ...

Tensione superficiale

γ = F/L

Legge di capillarità

h = 2γcosθ/ρg altezza capillare

Legge di Young-Laplace

ΔP = 2γ/x differenza di pressione tra interno ed esterno di una bolla

Onde meccaniche

λ = velocità d'ipap./frequenzaL_l dipende da proprietà fisiche del mezzoV = √T/μ

V = λfvelocità onda sonora in gas 2) -> V_gas = √p/ρvelocità onda sonora in H₂O 3) -> v = √gω/ρtensionedensità => v = √T/μ 4) corda

f = V/λ

E α A² => A ∝ E trasportata

Y(x,t) = A cos (k x -ωt +φ )x₁ = λ/n

E = 1/4 μ A²u² energia totale in un'onda meccanica

p = 1/2 μu², μ = m/l λ_k ( m d'onda a vettore d'onda)

L = 1/2 μu²ω² onda sinusoidale

Termodinamica

P C T V sono le variabili termodinamiche

Ambiente1cal = 4,186 J1kcal = 4186 J

T(K) = T(C) + 273,150 K = -273,15 C zero assoluto

Funzioni di stato

Energia interna U = Ek + Ep Energia tot del sistemaEntalpia H=U + PVEnergia scambiata con Ambiente E. libero di Gibbs G≠G–TΔSdisponibilità di E x compiere un lavoro

1) ΔG₀ ≥ 0 non spontaneo2) ΔG₀ ≤ 0 spontaneo3) ΔG₀ = 0 equilibrio del sistema

E. libero di Helmoltz F=U - TSEntropia ΔS = Q/Tdisordine o disponibilità di energia in un sistemamisuraΔS ≥ irreversibilecalore questo calore rimane assorbito o ceduto

ΔS₀ processo reversibile

Legge dei gas perfetti

PV = nRT

R = 8,314 _m ℓ mol^-1 K^-1

PV - b = MRT

K = 3/2 MR

Legge di conservazione dell'energia

Q = L

Emissione termica

P = R

e * E

Leggi di Coulomb

k * Q₁ Q₂ / r² _N

Carico elettrico

E = F^F = eE

F = eE

Equazione del moto dell carica

x(t) = x_o + v_ot + 1/2 at²

Posizione della carica

Leggi di Gauss

1. Φ E = E * S * cos θ
2. E_C = Σ/ε₀

Poiché la carica è distribuita uniformemente su una sfera piena

ρ * 4πR² / 3 ε₀

Energia potenziale associata a una distribuzione di cariche:

U = qV

ΔK = ΔU

Momento di dipolo

p = 9d

completamente identico

Conduttori:

Capacità → C = ^Q/_ΔV [F] Farad

Energia immagazzinata U = ¹/₂ C V²

aumenta con aggiunta del dielettrico x_Er/diminuisce

i_N = ΔQ/_Δt [CA]

C_s in serie = ¹/_Ce = ¹/_C1 + ¹/_C2 + ...

im parallelo → C_e = C₁ + C₂ + ...

(+ vantaggioso)

Conduttore Ohmico:

Leggi di Ohm

1^α → i = V/R ; R = ρ ^L/_A → lunghezza.

Potenza → P = iV o i²R o V²/R

resistività

tendenza all'opposiz al

passaggio di corrente, intinseca

del materiale

in relazione con T → ρT = ρ₀(1 + αΔT)

Resistenza → R_e = R₁ + R₂

Serie

¹/_Re = ¹/_R1 + ¹/_R2

Parallelo

Carica di un condensatore

↓ traversa la carica - velocità con cui si carica

↓

→ Q(t) = Q_max(1 - e^-t/_RC)

Scarica: → Q(t) = Q_max e^-t/_RC

Tensione cresce

Tensione decresce

Campo magnetico

prodotto da cariche elettriche

(regola uomo destra - dipende dalla corrente)

Biot-Savart

B = ^μ₀/_2π × ^I/_R [CT]

di permeabilità magnetica nel vuoto

→ Tesla → N/Am

varia in base

alle distanze

Filo rettilineo

Spiro Circolare

B = ^μ₀/₂ × ^I/_R

^μ₀I/_2R e al centro

sol è ^μ₀i/_2R sopra spira

Forza di Lorentz:

F = qvB

carica in moto con velocità v

1. F → qvB senβ (= θ tra v linea di campo)
2. soll F = e massima se l'=zero

↳ F = iLBsenα F. lorentz su un filo percorso

da corrente

Solenoide B = μ₀ni h/s di solenoide

Carica che entra in un B

→ moto circolare →

raggio di curvatura ⇒ r = mv/^qB

Momento torcente T

T = iABsenα [J.m]

μ = iA

momento di dipolomagnetico

μ = iA

M = MB

Induzione elettromagnetica

→ campo magnetico variabile nel tempo puó generare corrente elettrica

Flusso Φ_B = BA cosα [Weber]

→ se cambia il flusso

1. ^- avvissano una fem che li
2. mette in movimento a che corrente

i = ^fem che genera

R

Forza elettromotrice indotta

fem = - ΔΦ_st/Δt

RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA (EM)

E' oscilla lungo asse xB' oscilla lungo asse yC = 3 · 10⁸ m/s → c = f λmon nel vuoto → v = c nn determinato dalla permeabilità magnetica e permittività elettrica

I → intensità → quantità di energia che l'onda trasporta. → E trasportata da ogni fotone = E_f = hfE = h fh = 6,626 · 10^-34Alog = AltezaBasso f = Bassa EPuò causare effetto fotometricoE_ex = E_fotone − Wlavoro di estrazione E

J = w/m²1 Cal = 4.84 J1 Wattora W/h = 3600 J1 Erg = 10^-7 J

SPETTROELETTROMAGNETICO → f λ ≠ E

UVA, UVB, UVC

QUANTIZZAZIONE ENERGIA = meccanica quantisticaPacchetti di energia = fotoni = quanti Energia e quantità di moto

SPETTRO DI ASSORBIMENTO → fotosintesi x esempioRADIOATTIVITÀ = radioazione che parte dei nuclei instabili x diventare stabili

NUCLEI INSTABILI → tendono a decadere spontaneamente sventando radioazioni, scambiando di particelle e canono di volume E interna→ DECADIMENTO RADIOATTIVO → LEGGE DEL DECADIMENTO RADIOATTIVO N(t) = N₀ e^−λt

ISOTOPI RADIOATTIVI → tendono a decadere spontaneamente

DECARDIMENTO → emissione di Elio(He) con carica ZDECADIMENTO → emissione di β⁻ E

TERPO DI DECARDIMENTO → tempo necessario x far trasformare metà degli atomu presenti nel campione

TRASMUTAZIONE = atomo diventa un altro (cambio di elemento)

FISSIONE NUCLEARE = progetto all'aggiunta di un neutone

RADIAZIONI

Raggi X Raggi γ, RAGGI GAMMA, IONIZZANTI