Fondamenti di fisica generale - Appunti

1 m = distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di

ΔT = 1 / 299792458

La velocità della luce nel vuoto è una costante in natura.

Questa è sua definizione invariata. Prima di essa, il metro era stato definito in altre modi:

- 1 m = 1 / (40 milioni) della lunghezza dell’intero meridiano passante per Parigi

- 1 m = 1650763,73 volte la lunghezza d’onda della radiazione arancione del Cripto

ma con la precisione di questa definizione era inferiore a quella attuale.

MASSA

Unità di misura in MKS è il Kilogrammo.

Essa è una grandezza che si misura con una bilancia a 2 bracci.

Per usare un’unità di massa fu costruito un campione in platino-iridio, la cui massa corrisponde all’incirca a 1 dm³ di H₂O distillata.

TEMPO

Il tempo è la grandezza fisica che si misura con un orologio.

È una grandezza che si riesce a misurare benissimo con una elevata precisione.

L’unità di misura è il secondo definito come:

1 s = 9192631770 oscillazioni della radiazione emessa tra 2 particolari livelli dell’atomo di Cesio

Gli orologi atomici (al Cesio) sono tutt’ora più precisi.

Il tempo si misura misurando le oscillazioni con la luce questa è un onda elettromagnetica ad

frequenza (ν) Nell’iperfino elettromagnetico da un livello a un altro dell’atomo si

ha emissione di luce a una determinata frequenza si avranno sperti determinati oscillano

e potrà quindi misurare il tempo.

ERRORI e CIFRE SIGNIFICATIVE

ogni misurazione si commettono errori;l’errore di solito si riporta accanto alla misura. Se non è riportato vuol dire che implicitamenteci si riferisce all’ultima cifra significativa.In generale l’errore ha lo stesso ordine di grandezza dell’ultima cifra significativa.

CIFRE SIGNIFICATIVE

• sono le cifre fornite di un numero (esclusi gli zeri iniziali)
• possono diminuire con la stessa misura perché non trovo dentro l’errore sperimentale

200 ≠ 100100 ≠ 150

ACCURATEZZA

• saper trovare il giusto numero di cifre significative
• Regole pratiche:
• domina la misura meno precisa in un’operazione
• il risultato finale ha un numero di cifre significativo pari a quello dellagrandezza con il minor numero di cifre significative

es) = 162 + 0,005 = posso dire che il risultato è 2 valida in pieno a 1 cifra significativa200 + 0,005 = 2005 ora lo posso dire perché ho 4 cifre significative in entrambe le grandezze4,5 x 7,3 = 32,28 cm² -> avuto 2 cifre significativequindi posso fermarmi a 2 cifre approssimando= 33 cm²

Vettori

Sistemi di coordinate

Servono per semplificare la soluzione di un problema

Esistono diversi sistemi di coordinate:

• coordinate cartesiane
• coordinate ortogonali
  • polari (o sferiche)
  • cilindriche
  • paraboliche
  • ellittiche

● coordinate cartesiane

è un sistema di assi ortogonali tra loro x, y, z che hanno la stessa unità di misura.

Può essere sia a 3D che 2D

un vettore è rappresentato dalle sue componenti sui 3 assi (x, y, z)

● coordinate polari

in questo sistema un punto è rappresentato da una coppia di valori (r, θ):

• r = distanza dall'origine O
• θ = angolo che forma r con l'asse polare (le x o y)

questa è la versione 2D, la versione 3D è:

Sistema di coordinate sferiche (i suoi componenti sulle x):

Per descrivere la posizione di un punto P, si descrive :

• la distanza di P dall'origine O (r)
• 2 angoli (θ e φ) legati alle direzioni polari

Non si possono da un punto a coordinate libere a uno a coordinate cartesiane

x = r senΦ cosθy = r senΦ senθz = r cosΦ

x = r cosθy = r senθ

• coordinte cilindriche Si scelga in origine O, un asse Oz che passa per esso. Attorno a questo asse si costruisce un cilindro il cui raggio faccia sì che il cilindro passi per P. Per descrivere la posizione di P occorrono con r (r, θ, z):
• r = raggio del cilindro passante per P
• θ = angolo formato dal semipiano passante per Oz e P e dal semipiano di riferimento
• z = quota individuata su Oz da un piano ortogonale passante per P

GRANDEZZE SCALARI e GRANDEZZE VETTORIALI

• SCALARE → grandezza descrivibile solo da un numero per opportuna unità di misura è una quantità che non cambia col cambiamento del sistema di riferimento es. tempo massa, temperatura, carica elettrica
• VETTORE → quantità che si considera determinata quando se ne conosce modulo numero di → (ribadito), direzione e verso
• verso si indica con oppure con gli estremi AB
• il MODULO si indica con AB

• du