Corso di Fisica I

LA FISICA

(CONOSCENZA DELLE COSE NATURALI) È UNA SCIENZA SPERIMENTALE NON ESATTA CHE SI BASA SULL'ESPERIENZA. I SUOI STUDI SONO:

• FISICA CLASSICA (MECCANICA, OTTICA, CALORE, ACUSTICA, ELETTRICITÀ, MAGNETISMO)
• NEWTON → MOTO
• MAXWELL → ELETTROMAGNETISMO
• JOULE → CALORE, ENERGIA
• CARNO → TERMODINAMICA

GRANDEZZE FISICHE E UNITÀ DI MISURA

DESCRIVONO GLI OGGETTI INVARIANTI E LA LORO PROGRESSIONE IN UN INTERO SISTEMA QUALITATIVAMENTE E DETERMINA QUANTITATIVAMENTE GRANDEZZE FONDAMENTALI E DERIVATE.

GRANDEZZE FONDAMENTALI

• LUNGHEZZA → (m)
• MASSA → (kg)
• TEMPO → (s)
• CORRENTE ELETTRICA → (A)
• TEMPERATURA → (K)
• QUANTITÀ DI SOSTANZA → (mol)
• INTENSITÀ LUMINOSA → (cd)

GRANDEZZE DERIVATE

• AREA E VOLUME → (m²) e (m³)
• VELOCITÀ → (m/s)
• ACCELERAZIONE → (m/s²)
• FORZA → (kg*m/s² = N)
• PRESSIONE E DENSITÀ → (N/m²)(kg/m³)
• ENERGIA → (N*m = J)
• POTENZA → (N*m/s = W)

ORDINI DI GRANDEZZE

• YOTTA (Y) 10²⁴
• ZETTA (Z) 10²¹
• EXA (E) 10¹⁸
• PETA (P) 10¹⁵
• TERA (T) 10¹²
• GIGA (G) 10⁹
• MEGA (M) 10⁶
• KILO (K) 10³
• ETTO (H) 10²
• DECA (DA) 10¹
• DECI (D) 10^-1
• CENTI (C) 10^-2
• MILLI (M) 10^-3
• MICRO (µ) 10^-6
• NANO (N) 10^-9
• PICO (P) 10^-12
• FEMTO (F) 10^-15
• ATTO (A) 10^-18
• ZEPTO (Z) 10^-21
• YOCTO (Y) 10^-24

N.B. 1Å = 10^-10 m (UNGHERIA) ANGSTROM

R_BOHRE = 0.53 Å DISTANZA E-R NEL TOPOLO DI H

VERIFICHE DA FARE

• QUALE SISTEMA STUDIATO?
• QUALI SONO LE LEGGI APPLICABILI?
• HO UN'80 ORIENTAZIONE (DIMENSIONI DI MISURA)?
• QUALE LA GIUSTA UNITÀ DI MISURA?
• QUAL'È LA PRECISIONE UTILE?
• IL RISULTATO HA UN SENSO FISICO?

Def: Vettore

È una grandezza completamente specificata da un valore numerico (modulo), unità di misura, direzione e verso.

Vettori paralleliVettori antiparalleli

Def: Versore

È un vettore di lunghezza unitaria e si denota con ^u, _u = 1.

Operazioni

• Moltiplicazione per uno scalare (cambiamento del corrente)

  B = ·s

  (vettore

  scalare)

• Scomposizione su un sistema bidimensionale (assi cartesiani)

  A_x = A cosθ   Δy = A senθ

  Δ = |A| = √(Δx² + Δy²)

  tanθ = A_y/A_x

• Scomposizione su un sistema tridimensionale (spazio)

  A = A_xî + A_yj + A_zk

  con (î, j, k) versori

  u.n.a. terna destro-giro

  (senso antiorario e trigonometrico)

• Prodotto scalare

  A·B = |A| |B| cosθ = A_xB_x + A_yB_y + A_zB_z

  È l'area del rettangolo con dimensioni

  il modulo del vettore A

  la proiezione di B su A

  e

  è commutativo

• Prodotto vettoriale

  A x B = C = (A_yB_z - B_yA_z)î + (A_zB_x - A_xB_z)j + (A_xB_y - A_yB_x)k

  |C| = |A| |B| sinθ

  È distributivo rispetto somma

  e anticommutativo

  A x B = - B x A

Il proiettile colpisce esattamente il bersaglio

_x0 = _x(_t) = _v0xt

(nb., se non ci fosse gravità il proiettile arriverebbe a B)

_y0 = _v0yt + 1/2_gt²

(poiché _y0 = 0 e _t = _t0)

_y0 = _v0sin_θt - 1/2_gt²

(poiché _y0 = 0)

Per incontrarsi _yB = _y0 ⇒ _v0t + 1/2_gt² = _v0sin_θt - 1/2_gt²

⇒ _v0t = _v0θ

Quando _g ha direzione solo lungo il loro raggio aumenta

Moto circolare uniforme

(caso particolare di moto curvilineo)

Il moto è uniforme, quindi il modulo della velocità è costante ma in ogni istante cambia direzione

(modulo = |_v|)

L'accelerazione, derivata dai quadrati di velocità e∂ _t) è direttamente verso il centro e si definisce centripeta

_ac

Considero i triangoli possono isosceli con lo stesso angolo quindi sono simili

_va ≈ _N]t + _v⇒ _vu ≈ _N

⇒ _aN| ≈ _v≈ _Nrl

≈ ∆_N

≈ ∆_{vN (t→)}

_m |

| _m | _c ≈ ∆_{vN (t→)}

_F| _c ≈ _N

_v ≈

⇒ _v ≈ _N²

lim ∆_v|_m² ≈^θ_m

_r ≈ _m^c ≈ _m(v