Formule fisica: Appunti di Fisica generale

FLUIDI:

-Massa volumica: ρ= m/v ; peso specifico σ=mg/v ; pressione p=ΔF/ΔA

-fuidi incomprimibili (legge di Stevino) : p(h)= p + ρhg

-principio di Pascal: se cambio localmente p di un fluido, la variazione si trasmette su tutto il sistema: p’(h)=p +Δp + ρgh.

O EXT

-principio di Archimede: un corpo in un fluido risente di una spinta dal basso F = (ε) ρVg

A

-equazione di continuità: velocità di un fluido indipendente dal tempo Rv= cost (PORTATA VOLUMICA)

2 2 ;

-equazione di Bernoulli: conservazione energia per un fluido: K=L -> ΔK= 1/2mv - 1/2mv = 1/2ρΔV

F I

per il lavoro delle fg: Lg=-Ug -> Δug = -ΔmgΔh=-ρΔVg(y -y );

F I

lavoro delle forze di pressione Lp= -ΔV(p -p );

F I 2

ΔK=L=Lg+Lp => 1/2ρΔV = =-ρΔVg(y -y ) -ΔV(p -p ) => p+ρgy+ 1/2ρv =cost.

F I F I

TERMODINAMICA

-Al variare della T, avvengono dilatazioni: lineare Δl=lαΔT (α=coef);

Volumica ΔV=VβΔT.

-Energia scambiata tra sistema e ambiente = CALORE (Q) in Joule: -calore scambiato con il sistema Q= CΔT (con C= mc = capacità

termica, c = calore specifico).

-calore trasferito durante il cambiamento di fase Q=mλ (con λ=

calore latente, calore affinchè avvenga il cambiamento di fase).

-conduzione, potenza termica Pc= Q/t =kA (T -T )/l (con

I F

k=conducibilità termica) 4 ,

-irraggiamento: potenza emessa P =σεAT

Τ 4 ,

potenza assorbita Pa= σεAT AMBIENTE

potenza netta P = Pa- P .

NETT Τ

-trasformazioni termodinamiche L=∫pdV .

-macchine termiche (ciclo di Carnot) : Q=L -> RENDIMENTO η= en.ottenuta/en.assorbita = L/Q .

A

-macchine frigorifere (trasferimento di Q da una sorgente fredda a una calda) EFFICIENZA ε= en.utile/en.assorbita= Q /L.

U

GAS IDEALI

-pV=nRT / pV= Nk T (con K = cost Boltzmann= R/N ; N= nN ) ,

B B A A

-lavoro : ISOTERMA (T=cost) L= nRTln(V /V ),

F I

ISOBARA (p=cost) L= p(V -V ),

F I

ISOCORA ( = ) L=0,

V COST

-energia interna E = 3/2nRT,

INT

calore specifico molare a vol=cost: Q=nc ΔT (con c = 3/2R) => E =Q => ΔEint= nc ΔT

V V INT V

calore specifico a p=cost: Q=nc ΔT (con c = + R)

P P CV

Υ

-espansione adiabatica: Q=0 pV =cost (con Υ= c / v),

P C k

-trasformazione politropica (a calore specifico costante) pV =cost -> L=∫pdV= (1/1-k) x (p V – p V )

I I F F

-processi spontanei: entropia ΔS=nRln(V /V ).

F I

LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE 2

-conservazione energia meccanica: Emecc= 1/2mv - GMm/r =cost

velocità di fuga (minima velocità per sfuggire all’azione gravitazionale) v = √2GM/r .

FUGA

2 2 2

-orbite circolari: per un satellite che percorre orbite circolari : ma = mv /r = GmM/r => K=1/2mv = 1/2G Mm/r= -1/2U(r).

c

-conservazione momento angolare: un corpo soggetto a fg (forze centrali) conserva il momento angolare.

2

K=1/2 μv (con μ= m m /m +m = MASSA RIDOTTA)

1 2 1 2 2

Il momento angolare l= I ω +I ω = μr ω.

1 2

⎨1/2 2

-orbite ellittiche: durante il moto μv -G Mm/r= Emecc

⎨ 2

μr ω =l

ELETTROSTATICA 2

-ogni corpo elettricamente carico è circondato da un campo E= F/q = q/4πε r . (se ci sono più cariche in una regione, il campo totale è

0 0

la somma dei campi di ogni carica = PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE).

a= F/m (accelerazione) 3

-per il campo gravitazionale : g= F /m = -G m/r r (con m = massa )

g 0 0

3

-disposizione cariche puntiformi= DIPOLO => E= p/2πε z (con p=qd = momento di dipolo).

0

-densità di carica: lineare λ=dq/ds; superficiale σ=dq/dA; volumica ρ=dq/dV.

-campo elettrostatico di una carica lineare uniforme su un filo rettilineo E(y)= λ/2πε y .

0

2 2 3/2

-campo lungo l’asse di un anello carico di raggio R e lunghezza z E(z)= Qz/4πε (R +z )

0

-campo sull’asse di un disco carico uniformemente E=σ/2ε 0.

-dipolo in un campo elettrostatico τ= p x E, tale momento compie un lavoro => energia potenziale : U(θ)= -pEcosθ=-pE.

-flusso del campo elettrostatico: = ∫ E dA (campo per la superficie) => dϕ = EdA;

ϕ E

per una superficie chiusa S , = q/ε ,

ϕ E 0