Fisica generale I Appunti

LE MISURE

La fisica si basa sulla misura di grandezze fisiche. Alcune di queste sonostate scelte come grandezze fondamentali (come la lunghezza, il tempo e lamassa), ciascuna di esse è stata definita mediante un campione ed è stataassociata ad un'unità di misura. Altre grandezze fisiche sono definite attraversole grandezze fondamentali: i loro campioni accessibili e invariabili e le loro unitàdi misura. Per semplificare la scrittura delle misure si adotta la notazionescientifica.

Il sistema di unità di misura adottato è il SISTEMA INTERNAZIONALE (SI).

Spesso abbiamo bisogno di trasformare le unità in cui sono espresse le grandezzefisiche attraverso le CONVERSIONI A CATENA. Con questo sistema moltiplichiamo lamisura originaria per un fattore di conversione.

Esempio:

• 1 Km = 1000 m
• 1 h = 3600 s
• 1 Km/h = 1000 m / 3600 s = 1 m/s / 3.6

Da Km/h a m/s divido per 3.6Da m/s a Km/h moltiplico per 3.6

mph = MIGLIA

1 mph ≈ 1.61 Km/h1 Km/h ≈ 0.62 mph

Da mph a Km/h moltiplico per 1.61Da Km/h a mph moltiplico per 0.62

LE MISURE

La fisica si basa sulla misura di grandezze fisiche. Alcune di queste sono state scelte come grandezze fondamentali (come la lunghezza, il tempo e la massa), ciascuna di esse è stata definita mediante un campione ed è stata associata ad un'unità di misura. Altre grandezze fisiche sono definite attraverso le grandezze fondamentali; i loro campioni accessibili e invariabili e le loro unità di misura. Per semplificare la scrittura delle misure si adotta la notazione scientifica.

Il sistema di unità di misura adottato è il SISTEMA INTERNAZIONALE (SI).

Spesso abbiamo bisogno di trasformare le unità in cui sono espresse le grandezze fisiche attraverso le CONVERSIONI A CATENA. Con questo sistema moltiplichiamo la misura originaria per un fattore di conversione.

Esempio

• 1 Km = 1000 m
• 1 h = 3600 s

1 Km/h = _{1000 m}/_{3600 s} = ₁/_3.6 m/s

Da Km/h a m/s divido per 3.6

Da m/s a Km/h moltiplico per 3.6

mph = MIGLIA

• 1 mph ≈ 1,61 Km/h
• 1 Km/h ≈ 0,62 mph

Da mph a Km/h moltiplico per 1,61

Da Km/h a mph moltiplico per 0,62

IL MOTO RETTILINEO

Uno degli obiettivi che si pone la fisica è studiare il moto degli oggetti.

• Il moto di corpi che si muovono in linea retta (una verticale) è detto RETTILINEO o UNIDIMENSIONALE.

Bisogna prima di tutto introdurre un sistema di assi cartesiani, cioè un insieme di coordinate che descrivono la posizione precisa di un oggetto in modo che qualunque altra persona possa riprodurre i nostri calcoli, le nostre osservazioni, senza ambiguità. Inoltre dobbiamo stabilire un punto iniziale di riferimento che è l’ORIGINE degli assi.

• Dare la distanza in valore assoluto non è sufficiente per caratterizzare in maniera univoca la posizione, perciò occorre dare un verso all’asse.
• Per convenzione, il verso dell’asse t si prende nel verso degli eventi futuri rispetto ad O.

Nel moto in una dimensione o in n dimensioni, bisogna dunque fissare un sistema di assi cartesiani, assegnare un origine rispetto al quale prendiamo le coordinate e il verso dell’asse. Inoltre la coordinata di un punto deve fornire anche l’unità di misura: nel SI, per le distanze usa i metri e il tempo i secondi.

Oltre a fissare il sistema di riferimento spaziale occorre fissarne uno temporale degli eventi che succedono nel moto. SISTEMA DI RIFERIMENTO SPAZIO-TEMPO.

La coordinata nello spazio-tempo di un punto è caratterizzata dalla sua coordinata X spaziale e t temporale: x(t) è la LEGGE ORARIA, funzione che fornisce la coordinata di un corpo in qualunque istante di tempo t. EQUAZIONE DEL MOTO.

Galileo e Newton hanno dimostrato che la legge oraria è valida per qualunque campo (anche l’universo). COSMOLOGIA NEWTONIANA.

Si definisce SPOSTAMENTO Δx il cambiamento di posizione da un punto x₁ a un punto x₂ in cui:

Δx = x₂ - x₁

Il simbolo Δ rappresenta la variazione di valore di una grandezza, quindi il

valore iniziale di quella grandezza va sottratto a quella finale.

Il numero di metri effettivamente percorso durante il moto non ha importanza: lo

spostamento è una grandezza che dipende solamente dalla posizione iniziale e da quella

finale.

Lo spostamento è una GRANDEZZA VETTORIALE, cioè una grandezza caratterizzata da

una direzione, il suo verso e da un valore assoluto o modulo.

Si definisce la VELOCITÀ (VETTORIALE) MEDIA come il rapporto tra il tratto Δx percorso

e l'intervallo Δt complessivamente intercorso tra le due posizioni:

v̅ = Δx / Δt = (x₂ - x₁) / (t₂ - t₁)

Es