Appunti riassuntivi fisica 1 (programma completo)

I Legge Newton

Principio Inerzia

Corpo mantiene MRU o stato di quiete se non agisce nessuna forza su di esso

II Legge Newton

F = ma

La fissa delle forze applicate su un corpo determina un'accelerazione a che dipende anche dalla m del corpo, oltre che dall'intensità delle F

Forza gravitazionale

Fg = mg

Forza attrito

• statica: fs = µs FN
• dinamico: fd = µd FN

viscoso: Fv = -bV → v = V₀e^{-b/m * t}

Forza elastica

L. Hooke

Fe = -kx

Fe sempre in direzione opposta allo spostamento: F di richiamo

Caso verticale

Fez = Kby = mg

Metodo di misura di K:

k = mg / Δy

III Legge Dinamica

Principio azione/reazione

Dato un corpo A e un corpo B la forza di interazione tra i 2 corpi è uguale (in modulo) e contraria (in verso)

1. 2 cariche attrattive
2. repulsive

FAB + FBA = 0

Lavoro Costante

L = F · s · cosθ

Lavoro e Forza Elastica

L_Fe = 1/2 kx²

Energia Cinetica

K = 1/2 mv²

Energia legata al moto

Teorema E. Cinetica

ΔK = L

Conservazione Energia

Se sist è sottoposto a F conservative introduciamo:

Energia Potenziale

• E' potenziale gravitazionale
• E' potenziale elastica

U = mgh

U = 1/2 kx²

Conservazione Energia Meccanica

E_mecc = K + U

ossia: la somma di K + U è costante

• se nel sist ci sono F non cons, questa costante viene meno

Potenza

P = ΔL/Δt

Capacità di svolgere il lavoro in un dato intervallo di tempo

P = Fv

con F e S con stessa direzione e verso

Moto Armonico Oscillazioni

s(t) = Asen(wt)

• Posizione funzione del tempo
• Ampiezza oscillamento
• Pulsazione w = 2π/T

Pendolo Semplice

• ω = √(g/l)
• ω² = E/L = 2π/t²
• a = ω²x
• T = 2π √(l/g)

w = √(k/m)

vmax = ωA = ω√R

Qmax = ω²A = ω²R

La sinusoide o il moto verticale del pesetto m può rappresentare anche mediante moto pratico circolare

P rendiamo un punto P e lo proiettiamo su AB creando Q, abbiamo che P e Q si muove verticalmente.

Qui, noi le leggi del moto circolare varranno anche il moto armonico

Velocità

A Fermo v = 0 a(acc) = amax

O V = vmax t Rallenta

B Fermo v = 0 a(acc) = -amax

Bmax v = 0

Se non ci fosse attrito non si fermerebbe mai

v = ds/dt

s = Asen(wt)

Accelerazione

Derivata 1a della v

a = dv/dt = Aw cos(wt)

a = d²r/dt² = -Au²sen(ωt)

MACCHINA TERMICA

• AB: ISOTERMA
• BC: ISOBARA
• CA: ISOCORA

CICLO: sistema deve svolgere un Lavoro

• Lavoro è rappresentato dall'AREA
• ci sarà un ^Q_A - calore associato
• Q_C - calore ceduto

Macchina termica ha senso se ha Rendimento _η positivo

Rendimento: η = 1 - Q_C/Q_A < (1 < 1 se Q_C > 0 ma non è possibile nella realtà)

In un ciclo: ΔU = 0 → Q = L → Q_L = Q_A - Q_C = L

η = 1 - Q_C/Q_A

EFFICIENZA MACCHINA FRIGO

ε = Q₂/(Q₁-Q₂) → T₂/(T₁-T₂)

CICLO MACCHINA DI CARNOT

2 ISOTERME AB/CD

2 ADIABATICHE BC/DA

Rendimento: η = 1 - T₂/T₁

Rendimento massimo di qualunque macchina termica

MACCHINE FRIGO

CICLO ANTIOARIO

CICLO CARNOT INVERSO

Valore da CORPO FREDDO a CORPO CALDO può essere ceduto solo se si compie un lavoro dall'esterno

Questo è ciò che fa la MACCHINA FRIGO

Q₂ = Q_f+L

COEFFICIENTE DI PRESTAZIONE

Z = Q₂/Q₁

Q₂ FREDDO / Q₁ CALDO