Fisica generale I - A. Perroni - Elementi di fisica

Programma di fisica

Grandezze fisiche e unità di misura

Le grandezze fisiche sono fondamentali per la comprensione della fisica e devono essere accompagnate dalle unità di misura appropriate. Le unità di misura standard sono fondamentali per effettuare misurazioni precise e per comunicare i risultati in modo chiaro e comprensibile.

Vettori

I vettori sono entità matematiche che hanno modulo, direzione e verso. Sono utilizzati in fisica per rappresentare grandezze come forze e velocità. La somma di vettori può essere visualizzata tramite la regola del parallelogramma.

• Somma vettori
• Prodotto scalare e vettoriale
• Componenti

Cinematica del punto materiale

La cinematica studia il moto dei corpi senza considerare le cause che lo producono. Include il moto rettilineo uniforme e il moto uniformemente accelerato.

• Legge del moto
• Velocità media e istantanea
• Accelerazione media ed istantanea
• Moto rettilineo uniforme/uniformemente accelerato
• Moto armonico unidimensionale, circolare

Dinamica del punto materiale

La dinamica si occupa delle cause del moto e delle variazioni del moto. Basata sui principi di Newton, è fondamentale per comprendere come le forze influenzano il movimento.

• Principio di Newton I^o, II^o, III^o
• Dall'accelerazione alla legge oraria
• Applicazioni di Newton
• Legge di gravitazione universale
• Forze: forza peso, forza attrito, forza tensione, forze di trascinamento
• Piano inclinato, forza elastica, oscillatore armonico

Lavoro di una forza

Il lavoro di una forza è una misura dell'energia trasferita per mezzo di una forza che agisce su un oggetto mentre questo si sposta.

• Teorema energia cinetica
• Forze conservative, energia potenziale
• Conservazione energia meccanica (teorema)
• Forze non conservative
• Potenza

Momento della quantità di moto di una forza

Il momento della quantità di moto è importante nello studio dei sistemi rotazionali. Riguarda il movimento di rotazione di un oggetto e la quantità di forza applicata per mantenerlo in movimento.

• Pendolo semplice
• Leggi di Keplero
• Quantità moto particella
• Impulso forza

Dinamica di sistemi di punti materiali

Questa sezione si concentra sullo studio del movimento e delle interazioni di sistemi composti da più particelle. Include la conservazione della quantità di moto e del momento angolare.

• Conservazione quantità di moto/momento angolare
• Dinamica urti: urti elastici e anelastici

Statica dei fluidi e flusso stazionario di fluidi

La statica dei fluidi studia i fluidi in equilibrio. Il flusso stazionario si verifica quando i fluidi scorrono con velocità costante.

• Legge di Bernoulli

Termodinamica e temperatura

La termodinamica studia le trasformazioni energetiche che avvengono nei processi fisici, inclusi trasferimenti di calore e lavoro.

• Trasformazioni termodinamiche
• Calore e lavoro
• Primo principio della termodinamica

Principi fondamentali

Alcune equazioni e principi fondamentali sono essenziali per il calcolo e la comprensione in fisica:

• Radiante = ^{lunghezza arco}/_raggio
• 2π: 360° = _gradi/^gradi
• Analisi dimensionale
• Formula fondamentale goniometria: sen²α + cos²α = 1

Operazioni con vettori

Le operazioni con i vettori sono importanti per risolvere problemi in fisica. Il prodotto scalare e il prodotto vettoriale sono due operazioni fondamentali.

• Vettore per uno scalare: V = qV, q ∈ ℝ
• Vettore con vettore: V + W = Z "Regola del parallelogrammo"

1. Traslo e faccio coincidere le loro origini
2. Costruisco parallelogrammo, con Z = diagonale maggiore

Calcoli vettoriali

Calcoli vettoriali sono utilizzati per determinare le risultanti di più vettori. Le componenti cartesiane e polari aiutano nella descrizione dei vettori.

• ^x_R = x₁ + x₂
• ^y_R = y₁ + y₂
• |R| = √(x_R² + y_R²)

Il prodotto scalare dei vettori è una misura dell'efficacia della proiezione di un vettore su un altro.

a · b = |a| |b| cos Θ