Fisica - concetti di fisica

FISICA

Velocità:

E’ il rapporto fra spazio e tempo. Si distingue in velocità media e velocità istantanea. La prima è data da [1], ed è

rappresentata dalla pendenza della retta che unisce 2 punti della curva [2]; la seconda invece è data da [3]. Se il moto ha

L’unità è in metri/secondi. Dalla velocità deriva il moto rettilineo uniforme

velocità costante, allora si userà [4]. {da usare

in orizzontale} che è presente solo se consideriamo costante la velocità(il moto di un punto che descrive una traiettoria

rettilinea).

Accelerazione:

E’ il rapporto fra la variazione di velocità e l’intervallo di tempo in cui essa varia. Si distingue in accelerazione media e

istantanea. La prima è data da [5], ed è rappresentata dalla pendenza della curva della velocità in funzione del tempo in

quel punto [6]; la seconda invece è data da [7]. Se il moto ha accelerazione costante (chiamato moto uniformemente

accelerato{da usare in verticale}), allora si deriverà [8] e [9]. Per quanto la legge oraria del moto uniformemente

accelerato, per v0 = 0 e t=0 allora [10], se invece v0!=0 e t=0 allora [11]. Dalla formula 8 e 9, ne deriva la [12] utile se

L’unità è in metri/secondi quadri.

non conosciamo t.

Caduta dei gravi:

Fa riferimento alla caduta libera di un corpo. L’accelerazione, denominata di gravità, è pari a 9,8 m/s2 ed è verso il basso.

Di conseguenza risulta negativa. Possiamo esprimere il moto della caduta di un grave tramite la formula [13]. La velocità

della caduta è uguale a [14].

Vettori:

Sono composti da un modulo(valore), la direzione e il verso. Dei vettori è importa la somma vettoriale, che si ottiene

applicando la regola del parallelogramma [15]. C’è anche la scomposizione di vettori (scalari) che si ottiene con [16] e il

modulo [17] e componenti vettoriali [18]. Il moto in 2 e 3D è dato da [19], [20] e [21].

Moto di un proiettile (moto parabolico):

Nel moto di un proiettile, ci sono 2moti, uno orizzontale e l’altro verticale, indipendenti fra di loro. Il moto orizzontale

nulla ed è data da [22]. Nel moto verticale l’accelerazione è costante ed è g [23].

avviene con accelerazione Per trovare la

gittata di un proiettile si deve usare [24](le quote devono essere uguali affinchè si possa usare la formula).

Moto circolare uniforme:

Il moto circolare uniforme è il moto di un punto che descrive una traiettoria circolare con velocità di modulo costante.

L’accelerazione è centripeta ed è diretta verso il centro. Il modulo dell’accelerazione è [25]. Il periodo è uguale a [26]. La

tramite le sue componenti unitarie ed è [27]. Anche l’accelerazione

velocità è scomposta è composta da componenti

unitarie [28].

Cinematica rotazionale:

Da moto circolare uniforme si possono ricavare velocità angolare [29], velocità [30], posizione [31], accelerazione

tangenziale [32], accelerazione radiale [33], angolo [34].

1° e 2° Legge di Newton:

Un corpo su cui non agisce nessuna forza si muove con velocità nulla o costante, cioè con accelerazione nulla. Un corpo

lasciato a se stesso persiste nel suo moto rettilineo uniforme. Il sistema di riferimento varia. La forza si calcola in Newton

ed è data da [35]. L’accelerazione è causata da una forza: Forza doppia uguale accelerazione doppia. L’accelerazione è

inversamente proporzionale alla massa: Massa doppia uguale accelerazione dimezzata. Anche la forza è una

composizione di vettori calcolabili con la legge del parallelogramma. Per ottenere spazio e velocità, si sostituisce

all’accelerazione delle formule 22/23 e 9 [38]. La forza peso si calcola con [36], mentre forza normale [37].

3° Legge di Newton:

Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale ed opposta (Ad ogni forza esercitata dal corpo A sul corpo B corrisponde

una forza di verso opposto agente sul corpo A). La formula è [39].

Forza Attrito: forze d’attrito: quello statico e quello dinamico.

Ci sono 2 tipi di Avviene tra 2 superfici che interagiscono. Un corpo che

possiede una forza d’attrito statico, si muove se questa forza viene vinta da un'altra che è maggiore. Ha la stessa direzione

mentre il modulo è negativo. La forza d’attrito massima si può ottenere con [40], dove mu è il

della forza applicata,

coefficiente d’attrito statico. Esiste anche l’attrito viscoso che si ha quanto il corpo è immerso in un fluido (liquido/aria).

La sua forza d’attrito è uguale a meno velocità * coefficiente d’attrito. La resistenza aerodinamica è data da [41], dove C è

la densità (massa volumica) del mezzo e A l’area esposta. La velocità limite, è

coefficiente di resistenza del mezzo, rò

data da [42]. In essa esisterà un momento in cui la forza di attrito bilancia la forza di gravità. Quindi la forza totale che

agisce sull’oggetto è 0 e la velocità diventa costante. Questo si ottiene con la formula [43].

Energia cinetica:

E’ l’energia di un corpo dotato di velocità rispetto ad un sistema di riferimento ed è prodotta dal lavoro e può produrre

lavoro. L’unità di misura è il joule ed è pari a 1 Kg m^2/s^2, La formula dell’energia cinetica è [46].

cioè 1Nm.

Lavoro:

E’ l’energia trasferita da un corpo per mezzo di una forza che agisce sul corpo stesso. L’energia ceduta al corpo è un

lavoro positivo, mentre quella ceduta dal corpo è un lavoro negativo. Le formule [44], permettono la [45]. Nel caso di un

Se la forza è verso l’altro, L è

lavoro della forza peso (forza costante), svolto dalla forza gravitazionale, la formula [47].

negativo. Lavoro della forza elastica (energia potenziale), è esercitata da una molla. La forza è [48], dove K è coefficiente

C’è infine il lavoro di una forza variabile che è data da [50], quando cambia il modulo della

elastico. Il lavoro è [49].

forza lavoro.

Potenza:

Energia fornita o prelevata nell’unità di tempo. La rapidità con cui viene eseguito il lavoro. la formula della potenza

media e istantanea [51]. Se invece la forza che agisce sull’oggetto ha una direzione che forma un angolo alfa rispetto alla

sua velocità istantanea v, la potenza istantanea è [52]. 1 kWh = 3.6 MJ.

Energia potenziale:

E’ l’energia associata a una forza gravitazionale o elastica che permette al corpo di spostarsi potenzialmente da un punto

ad un altro. La variazione dell’energia potenziale, immagazzinata nella configurazione del sistema, che è pari al lavoro di

modulo negativo [53]. Il lavoro su un percorso chiuso è pari a zero. L’energia potenziale gravitazionale si riferisce al

L’energia potenziale elastica invece si riferisce al sistema in cui è presente

moto di caduta dei corpi. La formula è [54].

una molla. Esse è [55].

Conservazione dell’energia meccanica:

E’ data dalla somma delle due energie potenziali: quella gravitazionale e quella cinetica. Si riferisce a un sistema chiuso

con forze conservative. L’energia è scambiata tra potenziale e cinetica, il rapporto tra le due dipende solo dalla posizione,

non dalla evoluzione. Quindi si avranno in generale [56], mentre per l’energia meccanica [57].

Lavoro di una forza esterna:

è presente l’attrito il lavoro sarà uguale all’energia meccanica[58]. Se è presente l’attrito invece entra in gioco fk

Se non

che è la forza d’attrito [59].

Conservazione dell’energia:

In generale ora questa è data da [60]. Se il sistema è isolato[61]

Temperatura = E’ una delle 7 grandezze fondamentali del S.I. L’unità di misura è il Kelvin, il limite minimo è lo zero

assoluto della scala K cioè 0 K=-273°C (0°centigradi=273,15 K=32 °F). La legge zero della termodinamica dice che se 2

corpi si trovano in equilibrio termico con un 3° corpo T, allora esse sono in reciproco equilibrio termico, cioè uno stato in

cui nessuno cede o acquista calore.

Dilatazione termica = E’ un effetto dovuto all’aumento di temperatura nel corpo riscaldato. Per ottenere questo effetto, la

temperatura T deve essere maggiore della temperatura T0 che è la temperatura ultima per cui ancora non si ha la

dilatazione. Può essere lineare o volumica. Lineare se una dimensione tra altezza lunghezza e larghezza prevale sulle altre

l’acqua

2. Quella volumica si ha quando nessuna delle 3 dimensioni prevalgono sulle altre. Fa differenza

Temperatura e calore = il calore è una forma di energia la cui proprietà principale è quella di passare da un corpo

materiale più caldo a un altro corpo materiale meno caldo,dove per corpo materiale si intende una determinata quantità di

qualsiasi sostanza,sia essa allo stato solido,liquido o gassoso. Ciò avviene per la differenza di temperatura. È positivo

quando il sistema di riferimento assorbe calore, negativo invece quando lo cede. L’unità di misura precedente era la kcal,

scaldare 1kg di acqua di un grado da 14,5 a 15,5 C. Siccome c’è un trasferimento di energia, è stata assunta

necessaria per

come unità di misura il joule. 1cal=4,186 J.

Capacità termica = è una costante di proporzionalità, il cui simbolo è C, tra una certa quantità di calore e la variazione di

temperatura che il calore produce nell’oggetto. La formula è [].

Calore specifico = il simbolo è c. E’ la capacità termica per unità di massa dell’oggetto. La formula è [].

Calore latente = è la quantità di calore riferita alla massa unitaria che deve essere trasferita affinché si abbia un

cambiamento di fase. Il simbolo è L.

Calore e lavoro = Un sistema può scambiare energia con l’ambiente attraverso il lavoro []. Calcolando il lavoro, si calcola

sistema per trasferire l’energia. Il lavoro dipende direttamente dalla variazione del volume.

il lavoro totale compiuto da un

Prima legge della termodinamica = è espresso dal principio di conservazione dell’energia interna. È espressa dalla

formula []. La quantità Q-L rimane invariata, indipendentemente dal percorso seguito. Dipende solo da stato iniziale e

finale. I tipi di trasformazioni sono: 1)Adiabatica: quando la quantità di calore è uguale a zero Q=0 quindi la variazione

ΔEi=-L. Se il lavoro viene compiuto dal sistema L è positivo mentre Eint è neg, e viceversa. 2) Isocora: quando il volume

del sistema rimane costante, per cui L=0 e ΔE=Q. 3)Espansione libera: quando si ha una trasformazione adiabatica ma

allo stesso tempo anche il L=0. Quindi Q=L=0 ΔE=0

Trasmissioni di c