Fisica 1 Parziale

Fisica

• Prof: Rossella Brunetti.
• Esame: prova orale → risoluzione degli esercizi appartenenti al materiale didattico
• Oltre 2 prove intermedie la 1^a e 3^a orale
• Testi consigliati: Walker "Fisica" Pearson, Addison Wesley
• J.W. Jewett and R.A. Serwey "Principi di Fisica" Edises

Meccanica

• Si basa su alcuni principi teorici
• Le teorie che pensavamo sono quelle che hanno reso al libero degli esperimenti nel reale
• Meccanica Classica → si divide in capitoli
  • Cinematica → descrive le caratteristiche del moto indipendentemente dalla causa del moto
  • Dinamica → cuore della meccanica
  • Statica → riguarda l'equilibrio dei corpi
  • Energia
  • Fluidi → la meccanica classica non è troppo adatta a descrivere i fluidi
  • Elettromagnetismo

Argomenti su cui verte il 1^o parziale

Cinematica

• Introduciamo grandezze fisiche x le quali è definita una unità di misura

Ci sono grandezze fisiche fondamentali cioè quelle descritte direttamente attraverso il loro processo di misurazione. Nel S.I. queste grandezze fisiche sono lunghezza, massa, tempo.

Introduciamo anche le grandezze fisiche derivate — possono essere definite in termini di più grandezze fisiche più fondamentali o loro — un esempio è V = S₂/T ^m/s.

Prima della cinematica - ripasso dei vettori.

Grandezze fisiche scalari — possono essere descritte solo mediante un numero — come la temperatura, massa, corrente elettrica.

Ma molte grandezze della fisica sono invece rappresentate dai vettori.

Vettore — infinito oggetto tutto caratterizzato da un'intensità (—).

Intensità di un vettore è il numero scalare che rappresenta la lunghezza.

Un vettore è caratterizzato anche da una direzione — retta che contiene quel vettore e da un verso —> 2 versi di percorrenza.

Secondo tale definizione di vettore per la matematica ci sono infiniti vettori.

In matematica un vettore è una classe di ∞ oggetti.

Questo non è il caso della fisica.

GRANDEZZE FISICHE PER DESCRIVERE IL MOTO PUNTOFORMA

• TEMPO ASSOLUTO
• Tempo uguale per qualsiasi misuratore che lo misura.

Il tempo non dipende dal moto, è una grandezza fisica assoluta.

Per descrivere il moto di un corpo che si muove in un piano bidimensionale ho bisogno ad ogni istante il corpo che si muove occuperà una posizione diversa nel piano.

Ho bisogno di stabilire un piano di riferimento nel piano del moto e vado a verificare ad ogni istante la posizione del corpo che si muove attraverso un vettore che congiunge l'origine del sistema di assi con un punto che si muove.

Questa curva è la traiettoria di un moto, cioè l'insieme di posizioni occupate dal corpo che si muove al variare del tempo.

ANALISI DIMENSIONALE

Per ogni grandezza fisica esiste un leg. dimensionale che esprime la relazione unica di misura come prodotto della potenze di unità fondamentali.

Quando una dimensionale può essere espressa come unità di controllo utilizzando il fatto che alcune possono essere trattate come grandezze algebriche. Solo i simboli di altre non rimangono espressi possono essere ommessi in quanto che variano lungo gli anni come la velocità.

Si può usare come ampiezza o lunghezza.

OP vettore posizione = coord. x & y si può usare la correlazione con la velocità.

_OP = _{OP_x} + _{OP_y}

LEGGE ORARIA del MOTO

• X variabile dipendente
• t variabile indipendente

d_x/dt = V → Δx = V × t

∫ dx = ∫ V dt

x = ∫ V dt

x = ∫ V dt + C

C = X (t = 0) → X₀

X = V · t + X₀

LEGGE del MOTO È una retta

questo è un caso più semplice, ed è un moto ideale poiché è difficile avere un moto con F nulla, l'altro è ineliminabile

• moto uniformemente accelerato

il corpo in questo caso non percorre spazi uguali in tempi uguali

l'accelerazione è costante e ≠ 0

a = dv/dt = costante ≠ 0

∫ dv = ∫ a dt

V = a · t + V₀

Noi sfruttiamo tale scomposizione per descrivere il moto bidimensionale.

Lancio di una cassa di soccorso da un aeroplano

L’aeroplano si muove lungo una direzione x con una

velocità iniziale.

L’elicottero invece è fermo.

Se lancio la cassa da un elicottero ➔ la cassa arriva nel piano in cui è ferma subendo

un’accelerazione di gravità.

Aeroplano ➔ la cassa viene lanciata e ha la

stessa velocità che hanno i punti sull’aeroplano.

Queste situazioni comportano 2 traiettorie differenti. Se la cassa cade da un aeroplano che si muove mentre cade si sposta in avanti.

Modo di caduta verticale è sempre lo stesso:

¹/₂ gt²

Nel secondo caso si aggiunge v iniziale lungo x

si ha un moto che ha traiettoria che tiene conto

del fatto che y cambia al variare di x descrive una parabola.

In generale, è sempre vero che un moto in 2 o 3 dimensioni può essere pensato come la composizione di 2 o 3 moti.

Lancio di un pallone

arco di circonferenza compreso tra i 2 raggi

arco = V Δt

Se t e t₀ sono molto vicini si può confondere l'arco con la corda

Θ = 90° + α

• → 2 triangoli simili

perché hanno un angolo in comune (Θ) e hanno angoli α e α uguali

poiché gli lati in proporzione sono triangoli isosceli, hanno Θ uguale anche quando

uno del criteri di similitudine afferma che 2 triangoli sono simili quando hanno 3 angoli =

e/l'angolo tra i/sono/cindros/portoghedde

il rapporto tra ΔV / Δt = V Δt / r Δt

ΔV / ΔtV = V Δt / r Δt = V / r

a = ΔV / Δt = V² / r

relazione nel limite t → ∞

l'accelerazione istantanea nel moto circolare

uniforme è costante e vale:

a = cost = V² / r

Osservazione:

Un'automobile che si muove di V costante al ritorno di una gomma di un amico, l'automobilista brucia i freni e la gomma cade. Vole utilizzare il principio di inerzia?

Se preciso il principio di inerzia, questo vale se il sistema di riferimento ha accelerazione nulla.

La comparsa di una accelerazione nel sistema di riferimento.

Esistono 2 categorie di sistemi di riferimento:

1. Sistemi di riferimento inerziali: in cui vale il principio di inerzia.
2. Sistemi di rif. non inerziali: in cui non vale il principio di inerzia. In essi compaiono forze legate all'accelerazione del sistema di riferimento, note dette forze apparenti.

Quindi il principio di inerzia vale solo nei sist. di riferimento inerziali.

Se ne esiste uno, ne esistono infiniti.

Tutti sistemi di riferimento che si muove di V costante anche esso sono inerziali.

Gli inerziali si definiscono a partire dalle stelle fisse. Il 1° lo m delft in relaz alle posizioni delle stelle fisse e ogni altro di riferimento che rispetto al primo è fermo o in movimento a V costante sono inerziali.

Attrito nelle articolazioni

• Ogni articolazione è domata di meccanismo naturale x ridurre attrito

• Cartilagini + liquido sinoviale
• Prodotto ad hoc dall'articolazione

Attrito dinamico

• L'attrito dinamico è < del < quello massimo
• Al manifestarsi della < fase di separazione tra 2 corpi quando uno dei 2 corpi è in movimento rispetto all’altro

• Forza da esercitare x mettere in movimento un oggetto è > della forza che serve per mantenerlo in movimento

F_ad = - μ_ad N

• Forza normale e forza di attrito hanno direzione ⊥
• Forza normale ha direzione ⊥ al piano di appoggio mentre la forza di attrito è //

Attrito di un fluido

• Viscosità

• Esempio del paracadutista → non può trascendere l’attrito

• Dopo un certo T la V raggiunge un valore costante (V limite)