Fisica - Appunti

FISICA

• Metodo scientifico: Osservazione - Formulazione delle domande - Ipotesi - Esperimenti - Registrazione e analisi di dati - Conclusione.
• Notazione scientifica (10^-2-10⁶).
• Calcolo approssimativo.
• Grandezze internazionali (SI): m_resa (kg), lunghezza (m), tempo (sec), temperatura (K), intensità luminosa (Candela), intensità di corrente (Ampere), quantità di sostanza (mole).
• Errore strumentale relativo dovuto alla precisione dello strumento. Applicabile dunque ad una misurazione diretta. E il errore si misura in incidenza.
• Grandezze scalari e vettoriali. Le scalari sono espresse semplicemente da un valore numerico. Una grandezza vettoriali requiere una direzione e un verso, oltre che del valore numerico.
• Per calcolare la somma, o la differenza, fra vettori si utilizza la regola del triangolo e del parallelogramma; rispettiv. cui gli opp. ed est sono equali.
• Nella somma di vettori, per facilitare i calcoli, è opportuno differenziare le coordinate x e y dei vettori che si associano, e successivamente trovare il vettore risultante mediante il teorema di pitagora.

Ex: Vax (1,2) Vb (2,0)

V_cx = Vax + Vbx = 1 + 2 = 3 V_c = √(V_cx² + V_cy²) = 3,60

V_cy: Vay + Vby: 2 + 0: 2

θ = cotg V_cy/_C θ = cotg 2/3 = 33,60°

La differenza tra due vettori si determina nel seguente modo:

\(\vec{a} - \vec{b} = \vec{a} + (-\vec{b})\)

LE FORZE

Una forza per definizione è qualunque azione, di qualunque natura, che produce una reazione su un terzo corpo. Ad esempio può produrre un movimento o una deformazione. Per essere una forza è necessaria la presenza di due corpi diversi, e che quanto da due si sottoposta all’azione dell’altro.

Le forze possono essere per contatto o a distanza.

Quantità di forze pure ne sono state identificate una serie definita fondamentale: forze gravitazionali, forze elettriche e magnetiche, forze nucleari (a cui si deve la radioattività), forze nucleari forti (reazioni intra-nucleo dei protoni).

In ogni caso la reazione di un corpo quando è sottoposto a una forza è un fenomeno strettamente legato alle leggi di Pascal:

• Forza < P. liquide - movimento corpo rigido
• Forza > P. liquido - deformazione

Una forza per essere espressa necessita di un modulo, una direzione ed un verso. Ed è dunque una grandezza vettoriale.

Le forze pertanto seguono le stesse regole dei vettori.

FORZA PESO

Il peso è una forza espressa in N \(m/s^2\), dove il peso è direttamente proporzionale alla massa.

P = m • g

Moto Uniformemente Accelerato

Ricordando dunque:

a = ^Δv/_Δt e avv = a, se si pone ti=0 si avrà chev = v₀ + at

L'accelerazione può cambiare:

• V_i aumentare, una direzione e verso non cambiano
• V_i diminuire, una direzione e verso cambiano
• V_i è costante in modulo, una direzione cambia
• V_i cambiare in modulo, direzione e verso

Legge oraria del moto uniformemente accelerato

Procediamo ai vari passaggi per trovare la legge fondamentale:

X = X₀ + v_mtv_m = ¹/₂ (v₀ + v) = v₀ + ¹/₂ at

Sostituendo la v nella formula della XX = X₀ + v₀t + ¹/₂ at²

Se x₀ = 0 e v₀ = 0 e b = 0X = ¹/₂ at²

Lavoro

Il lavoro è il prodotto della forza per lo spostamento.

Nel caso in cui la forza agisca parallelamente allo spostamento:

L = F · s

Quando invece la forza risulta essere inclinata di un angolo θ con lo spostamento s, si ottiene che il lavoro sarà quello del prodotto del modulo della forza che agisce nella direzione dello spostamento e il modulo dello spostamento:

L = F · s · cos θ

L’energia cinetica

Il lavoro è legato alla variazione della velocità.

L > 0 significa che v_f > v_i

L < 0 significa che v_f < v_i

L’energia di movimento, e dunque l’energia cinetica, è indicata con K:

K = ¹/₂ m v²

L = ΔK = ¹/₂ m v_f² − ¹/₂ m v_i²

Introduciamo altre due tipologie di lavoro, ovvero:

• Lavoro di una forza variabile: L = F(x2 − x1)
• Lavoro della forza elastica: ¹/₂ kx²

La potenza

La potenza è una misura di quanto rapidamente viene compiuto un lavoro in un certo tempo.

P = ^L/_t

misurato in watt

1 W = 1 J/s

L = mgh

La potenza prodotta da una forza F che agisce su un corpo in moto con velocità costante v nella stessa direzione della forza è:

P = Fv

MOMENTO DELLA FORZA

Quando si applica una forza a un corpo rigido che può ruotare attorno a un asse fisso, questo tende a porsi in rotazione. L'efficacia di una forza nel porre in rotazione un corpo è misurata dal una grandezza vettoriale chiamata momento della forza (T).

T = F • d

Il momento della forza è definito riferendoci ad un particolare asse. Il braccio della forza rappresenta la distanza fra l'asse di rotazione e la retta di azione.

Dunque la tendenza di porre in rotazione un corpo cresce al crescere di F ed al crescere di d. Nel caso sopra considerato F è per tutto il corso d i F sin α, quest'ultimo è rappresentato solo una forza di azione. Qualora su un corpo agissero più forze che indurrebbero il corpo dichiarando il momento della forza, questi rappresentati dal piano (T1, T2, T3, ... ).

Nel caso concetrico al sistema, acuna forza agenti sul corpo recante non alimentazione del piano.

Per convenzione si considera positivo una rotazione antioraria mentre si considera negativa una rotazione oraria.

Per definizione definiamo il modulo della matura della forza T al pertto alla origina è r&sin⊥ לכל תר ז [il, Ge

Per definizione definiamo il modulo del momento della forza rispetto all'origine è rF sin α; l'asse intorno al quale F tenderebbe a inducure una rotazione è perpendicolare al piano individuato da r e rF.

MOMENTO ANGEOLARE

Si considera una particella di massa m_u, devia inevita particolareみに: vedi

_{Te il moto} angolare istante

ΗO distanza conveyed all'origine rispetto O è:

L = r × p

La direzione di L è perpendicolare al piano individuato da r e p.

Il modulo di L è dato da:

L = m_u vr ^sinikið, = 視ה שמכביה

Conservazione del momento angolare L = I Ω²

Equilibrio Termico

Due corpi a temperature differenti posti a contatto scambiano energia e raggiungono una temperatura intermedia. In equilibrio termico, il calore che il corpo caldo cede al corpo freddo eguaglia la somma tra il calore rilasciato dal corpo caldo e il calore assorbito dal corpo freddo deve essere nulla.

Q = c · m · ΔT

c = _Q/^{m · ΔT}

Secondo quanto detto, supponiamo che si mettano a contatto due corpi con masse differenti (m₁ e m₂), con temperature iniziali differenti (T₁ e T₂), calori specifici diversi (c₁ e c₂), e che si trovino in equilibrio nel contatto con una temperatura T:

Q₁ = Q₂

m₁c₁(T_E-T₁) = m₂c₂(T₂-T_E)

T_E = ^{m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂}/_{m1c1 + m2c2}

Calore Latente

All'interno di un sistema chimico può esistere un numero di transizioni di stato o fasi termicamente distinti. Ad un certo punto, le oscillazioni diventano così forti che l'energia cinetica riesce a rompere i legami, causando un passaggio di stato. Ed è proprio in quel punto che gli atomi miei aumentano la loro capacità di assorbite il calore latente nei cambiamenti di stato.

Dunque il calore latente non deflette, ma è la quantità di calore necessaria affinché un sistema non cambi la sua temperatura ma cambi stato.

solido

fusione

liquido

evaporazione/ebullizione

gas

sublimazione

brinamento

Q = λ · m

λ: calore latente

Si utilizza in passaggi di stato.