Lezioni, Fondamenti di fisica sperimentale

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Appunti contengono i seguenti argomenti, trattati durante il corso del professor Puppin:- Cinematica e dinamica del punto: grandezze fisiche e unità di misura in meccanica, sistemi di …

Esame Fondamenti di fisica sperimentale

Facoltà Ingegneria industriale

Dal corso del Prof. Puppin Ezio

Università Politecnico di Milano

A.A. 2007-2008

150 pagine

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FONDAMENTI DI FISICA SPERIMENTALE

04/03/2008

Meccanica: Studia il movimento delle cose, come e perché le cose si muovono

Studio puro del movimento (cinematica)
Studio delle cause del movimento (dinamica - le forze)

CINEMATICA

La descrizione del moto e della sua evoluzione nel tempo (come la posizione di un corpo varia in funzione del tempo)

Concetti di spazio e di tempo
Ex: telemetria al G.P. di F1

Osservatore -> colui che compie la misurazione

Per individuare la posizione e sistema di riferimento (spazio = metro; tempo = orologio)

La posizione nella propria descrizione di un certo numero di assi rispetto ai quali si misura il corpo considerato

Cinematica del punto materiale

Punto materiale = oggetto le cui dimensioni sono trascurabili rispetto all'ambito del problema di cui si occupa

Ex. espansione dell'universo -> la galassia è un punto materiale

Corpi rigidi -> oggetti di dimensioni estese molto più complesse da studiare rispetto al punto materiale

In ogni istante P occupa una posizione che viene individuata da x_p e y_p. Tuttavia la sua posizione cambia istante per istante nel tempo

Traiettoria = luogo geometrico dei punti occupati da un corpo in movimento al variare del tempo

FONDAMENTI DI FISICA SPERIMENTALE

04/03/2008

Meccanica: Studia il movimento delle cose, come e perché le cose si muovono

studio puro del movimento (cinematica)
studio della causa del movimento (dinamica - le forze)

CINEMATICA

La descrizione del moto e della sua evoluzione nel tempo (come la posizione di un corpo varia in funzione del tempo) → concetti di spazio e di tempo

Ex. telemetria al 6° P di F1

osservatore = colui che compie la misurazione

per individuare la posizione ≡ sistema di riferimento:

spazio (3 piani)
tempo (orologio)

la posizione nella propria descrizione di un certo numero di assi propri in cui si muove il corpo considerato

Cinematica del punto materiale

punto materiale = oggetto le cui dimensioni sono trascurabili rispetto all'ambito del problema di cui si è occupa

Ex. espansione dell'universo → la galassia è un punto materiale

corpi rigidi = oggetti di dimensioni estese molto più complesse da studiare rispetto al punto materiale

in ogni istante P occupa una posizione che viene individuata da x_p e y_p, tuttavia la sua posizione cambia istante per istante nel tempo

traiettoria = luogo geometrico dei punti occupati da un corpo in movimento al variare del tempo

durante il moto

X_P = X_P(t)

Y_P = Y_P(t)

le coordinate sono delle funzioni rispetto al tempo (legge oraria)

tempo => variabile indipendente

posizione => variabile dipendente

dimensionalità = numero di coordinate che servono per individuare la posizione di un punto

1D (unidimensionale) => una sola coordinata (non vuol dire che la traiettoria è una retta; ma che per individuare la posizione serve una sola coordinata)

ex.

circuito

La retta è un caso particolare di moto 1D; anche una linea che si sviluppa nello spazio (es. otto volante) è un moto 1D; anche il moto circolare

2D => due coordinate (ex. superficie terrestre)

Il piano è un caso particolare di moto 2D

3D => 3 coordinate

06/03/2008

trajettoria

x = x(t)

y = y(t)

forma parametrica per indicare la traiettoria (t è il parametro)

ex.

x = 2t

y = 2 - 4t²

t = ^x/₂

y = -^x²/₄ + 2

determinare la traiettoria

trajettoria parabolica

questo fermo vero però il parametro, t (continuità del tempo)

determinare la forma parametrica

ex.

y = x²

x(t) = …

y(t) = …

x = 0

y = 0

imposto t = 0

(è una scelta come un'altra)

{ x = ty = t² ok oppure}{ x = e^t - 1y = (e^t - 1)² ok}

Velocità e accelerazione

1D x = x(t)

legge oraria - in essa è contenuto tutto ciòche serve per descrivere ilmoto

tuttavia risulta comodo introdurre altre grandezze,non perché dicono più cose rispetto alla legge ora-ria, ma perché le dicono meglio (velocità eaccelerazione)

velocità - grandezza fisica che dice quanto rapidamentein certo punto varia la sua posizione rispetto al tempo

v_t1→t2 = x₂ - x₁ = Δxt₂ - t₁ Δt

velocità media nell'intervallo t₁, t₂

Le grandezze fisiche sono un'invenzione della mente umana

S.I. (sistema internazionale)

3 grandezze per la meccanica

distanza (m)
tempo

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