Fondamenti di fisica sperimentale - Lezioni

In questi appunti viene illustrato il corso di Fondamenti di fisica sperimentale tenuto dal professor Maurizio Zani.

Descrizione degli argomenti trattati

Meccanica
Argomento 1. Cinematica e dinamica del punto: grandezze fisiche e unità di misura in meccanica, sistemi di riferimento, posizione, velocità e accelerazione, leggi della dinamica newtoniana, reazioni vincolari, attriti, moti relativi (cenni) e forze apparenti.
Argomento 2. Lavoro ed energia: lavoro di una forza, potenza, energia cinetica, energia potenziale, forze conservative e non conservative, conservazione dell’energia meccanica.
Argomento 3. Campo gravitazionale: forze centrali, leggi di Keplero e moto dei pianeti, interazione gravitazionale, energia potenziale gravitazionale, massa inerziale e gravitazionale.
Argomento 4. Moti oscillatori: oscillatore armonico semplice, pendolo, conservazione dell’energia per il moto armonico, oscillazioni smorzate, oscillazioni forzate con forzante sinusoidale, risonanza.
Argomento 5. Elementi di dinamica dei sistemi di punti e dei corpi rigidi: moto di sistemi di particelle, centro di massa, quantità di moto e sua conservazione, momento di una forza, momento angolare e sua conservazione, urti elastici e anelastici, moto di rotazione di un corpo rigido intorno ad un asse fisso, momento di inerzia.

Termodinamica
Argomento 6. Temperatura, calore e lavoro: sistemi e variabili termodinamiche, trasformazioni dei gas perfetti, lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche, calore specifico e calore latente.
Argomento 7. Principi della termodinamica: energia interna e primo principio, macchine termiche e rendimento, ciclo di Carnot, secondo principio, temperatura termodinamica.

Elettrostatica e magnetostatica
Argomento 8. Campo e potenziale elettrostatico: cariche elettriche, legge di Coulomb, campo elettrico e legge di Gauss, lavoro di una forza elettrica, potenziale elettrostatico, energia del campo elettrostatico, dipolo elettrico.
Argomento 9. Conduttori e dielettrici: proprietà dei conduttori in elettrostatica, schermo elettrostatico, capacità e condensatori, fenomenologia dei materiali dielettrici.
Argomento 10. Corrente elettrica nei conduttori: conduzione elettrica, modello classico della conduzione elettrica, legge di Ohm, resistenza elettrica, effetto Joule, forza elettromotrice.
Argomento 11. Campo magnetico e sorgenti del campo magnetico: evidenze sperimentali della forza magnetica, forza di Lorentz e moto delle particelle cariche in un campo magnetico, forza magnetica tra conduttori percorsi da corrente, il campo magnetico in relazione alle correnti, legge di Ampère, spire e dipoli magnetici, energia del campo magnetostatico.
Argomento 12. Fenomenologia dei materiali magnetici: magnetizzazione della materia, permeabilità e suscettività magnetica, materiali diamagnetici, paramagnetici, ferromagnetici.