Appunti di Fisica 1 (meccanica e termodinamica)

FISICA

"La fisica è una scienza sperimentale, ossia basata sugli esperimenti, che studia i costituenti della materia e le loro interazioni per spiegare in termini quantitativi i diversi fenomeni naturali e le proprietà della materia."

• La fisica è basata sul metodo scientifico e si propone di creare una teoria capace di spiegare e predire un fenomeno o una certa classe di fenomeni.

GRANDEZZE FISICHE

Le grandezze fisiche sono i fini di un esperimento, ossia la misura di quantità ben definite, definite in modo operativo, ossia con una serie di operazioni da compiere per misurare la grandezza in questione. Le grandezze fisiche possono essere ottenute per misura diretto o indiretto.

• Le misure dirette si ottengono per confronto con un campione e determinano le grandezze fisiche fondamentali.
• Le misure indirette si ottengono per operazioni algebriche sulle grandezze fondamentali e determinano le grandezze fisiche derivate.

ERRORI DI MISURA

Ogni misura è inevitabilmente affetta da incertezze che possono essere sistematiche o casuali. Le prime sono dovute alle incertezze di taratura e procedure in un esperimento; le seconde sono dovute a inevitabili variazioni statistiche del sistema o dell'apparato di misura.

Gli errori casuali possono essere studiati dalla funzione di Campana di Gauss:

\( \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma}} e^{-\frac{(x-x_0)^2}{2\sigma^2}} \); \( f(x) \) ; \( x_0 \) = valore medio ; \( \sigma \) = deviazione standard

FISICA

"La fisica è una scienza sperimentale, ossia basata sugli esperimenti, che studia i costituenti della materia e le loro interazioni per spiegare in termini quantitativi i diversi fenomeni naturali e le proprietà della materia."

• La fisica è basata sul metodo scientifico e si propone di creare una teoria capace di spiegare e predire un fenomeno o una certa classe di fenomeni.

GRANDEZZE FISICHE

Grandezze fisiche sono i fini di un esperimento, ossia la misura di quantità ben definite, definite in modo operativo, ossia con una serie di operazioni da compiere per misurare la grandezza in questione. Le grandezze fisiche possono essere ottenute per misura diretta o indiretta.

• Le misure dirette si ottengono per confronto con un campione e determinano le grandezze fisiche fondamentali.
• Le misure indirette si ottengono per operazioni algebriche sulle grandezze fondamentali e determinano le grandezze fisiche derivate.

ERRORI DI MISURA

Ogni misura è inevitabilmente affetta da incertezze che possono essere sistematiche o casuali. Le prime sono dovute alla incertezza di taratura e procedura in un esperimento, le seconde sono dovute a inevitabili variazioni statistiche del sistema o dell’apparato di misura.

Gli errori casuali possono essere studiati dalla funzione di campana di Gauss:

Cinematica

La cinematica è la branca della fisica che studia i moti dei corpi senza indagare sulle cause che lo producono.

Grandezze cinematiche

v = _ds / _dt

a = _dv / _dt = ^d2s / _dt²

s = ascissa curvilinea

Queste sono le definizioni di velocità scalare e accelerazione

scalare in relazione all’ascissa curvilinea.

Passando invece a quantità vettoriali, quindi moltiplicando

la velocità scalare per un vettore _T tangente alla traiettoria:

^v̅ = ^dr̅ / _dt = _ds / _dt ^T̂ = v ^T̂

^a̅ = _d(v^T̂) / _dt = d(^vT̂) / _dt = ^dv / _dt ^T̂ + v ^dT̂ / _dt = ^dv / _dt ^T̂ + ^v2 / R ^N̂

L’accelerazione in un

certo punto di una traiettoria

ha una componente radiale e

una tangenziale, la prima

determina la variazione della direzione di ^v̅ la

seconda determina una variazione del modulo

di ^v̅.

Principi di Newton

• La fisica classica è fondata su alcuni principi cardine:
  • Spazio e tempo assoluti

  • Determinismo

    Relatività Galileiana e le leggi della fisica sono invarianti per osservatori in