Fisica - definizioni e formule base

Fisica

La fisica è una scienza sperimentale in cui si cerca di dare una descrizione matematica dei fenomeni a partire dall'osservazione sperimentale degli stessi.

Cap. 1

Grandezza scalare

Quelle grandezze che, stabilita un’unità di misura, sono completamente caratterizzate da un numero che rappresenta il rapporto tra la grandezza considerata e l’unità di misura (es. massa).

Grandezza vettoriale

Una grandezza la quale, per definirla, occorre dare oltre un numero (modulo), anche una direzione e un verso (es. velocità).

Cap. 2

La meccanica è quella branca della fisica che si occupa della descrizione dei moti dei corpi e delle forze responsabili dei moti stessi.

Cinematica

Descrive il movimento dei corpi a prescindere dalle cause che lo generano. Un moto si definisce in 3 dimensioni se il vettore velocità iniziale e/o il vettore accelerazione posseggano tre componenti lungo gli assi x, y, z. Il moto del corpo si svolge, in generale, nelle tre dimensioni.

• Traiettoria: Linea descritta dal punto durante il suo moto.
• La legge oraria: Permette di calcolare la posizione (s) di un corpo in un dato istante (t).
• Velocità: Rapidità del moto di un punto materiale.
• Accelerazione: La rapidità con cui varia la velocità.

Dinamica

Si affronta il problema di trovare l’equazione di moto di un corpo quando si conoscono le forze ad esso applicate.

Statica

Si studiano le condizioni di equilibrio di un corpo.

Cap. 3

Una forza è una grandezza fisica vettoriale che si manifesta nell'interazione reciproca di due o più corpi sia a livello macroscopico, sia a livello delle particelle elementari.

Le leggi di Newton (principi della dinamica)

• Principio d’inerzia: Ogni corpo persevera finché non ci sono forze che agiscono su di esso.
• F=ma: L’accelerazione subita da un corpo è direttamente proporzionale alla forza che agisce.
• Principio di azione-reazione: Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e opposta.

Quantità di moto (q): q=mv

F=Δq/Δt

Si tratta di una grandezza fisica conservativa, ovvero che rimane uguale nel tempo in assenza di forze esterne al sistema applicate all'oggetto; in caso contrario è uguale alla somma delle forze esterne.

Impulso (I): I=Δq=FΔt

Un impulso applicato a un corpo provoca una variazione di quantità di moto pari all’impulso stesso.

Forza gravitazionale (Fg): Fg=G((Mm)/r²)

Si ricava l’accelerazione gravitazionale (g).

Forza Peso (P): P=mg

Il peso (P) non è altro che la forza con cui una massa m viene attirata dalla gravità al centro della Terra.

La massa (m) rappresenta la quantità di materia presente in un corpo.

Principio di conservazione dell’energia: “In qualsiasi fenomeno fisico in cui vi sia una trasformazione di una forma di energia in un’altra, l’energia totale si conserva sempre”.

Forze conservative

Permettono il calcolo del lavoro compiuto.