Riassunto di Elementi di fisica

Cinematica

• Descrizione del moto usando i concetti di spazio e tempo
• Consideriamo il moto lungo una linea retta, unidimensionale

Velocità Media [m/s]

_x = Δ / Δ = (₂ - ₁) / (₂ - ₁)

- Non dipende dal percorso

• Se una particella parte da e torna in , la sua velocità media è nulla
• Lo spostamento è nullo, ma la distanza percorsa non è nulla

Velocità Istantanea

• È la velocità di una particella in un qualsiasi punto del grafico spazio-tempo
• = lim_Δ→0 (Δ / Δ) = d / d
• Per calcolare la velocità istantanea devo derivare l'equazione del moto
• (₂) = (₁) + ∫_t1^t₂ () d

In un grafico (t) _{i f}, lo spazio percorso è l'area tra la curva e l'asse

Accelerazione [m/s²]

• Quando la velocità di una particella varia nel tempo si dice che la particella è accelerata
• = Δ / Δ = (_f - _i) / (_f - _i) - Accelerazione media

Accelerazione istantanea (t) = lim_Δ→0 (Δ / Δ) = d / d = '() = ''(t)

(_f) - (_i) = ∫_ti^t_f (t) d

Moto Uniformemente Accelerato

• L'accelerazione è costante.
• La velocità cresce o decresce con la stessa rapidità su qualsiasi moto.

• Accelerazione media = accelerazione istantanea.

v = v₀ + a t

• Permette di trovare la velocità a ogni istante avendo v₀, accelerazione, tempo.

v = _{v0 + v}1²

Δx = _{v0 + v1}² t

x - x₀ = v₀ t + ¹/₂ a t²

v² = v₀² + 2 a (x - x₀)

• Velocità in funzione dello spostamento

Δt = ^{2( )}_a

Δt = ^√2a

Corpi In Caduta Libera

Uguale al moto uniformemente accelerato ma con

a = g -> 9,8 m/s²

• Accelerazione del corpo verso il basso

a = -9,8 m/s²

t = ^√2h_a

a = -^9,8 m/s²

t = v0g

v = √2gh

Cosa si intende per oggetto in caduta libera?

Oggetto che si muove liberamente sotto l'azione della gravità

indipendentemente dal suo moto iniziale. Una volta che sono in caduta libera,

tutti gli oggetti hanno stessa accelerazione diretta verso il basso, pari

all'accelerazione di gravità.

Altezza massima = v₀t - ₁/² g t²

SECONDA LEGGE DI NEWTON

L'accelerazione di un oggetto è direttamente proporzionale alla forza risultante agente su di esso

L'accelerazione di un oggetto è inversamente proporzionale alla sua massa.

Unità di misura: N (Newton)

forza gravitazionale = forza peso =

TERZA LEGGE DI NEWTON

Se due corpi interagiscono la forza esercitata sul corpo 1 dal corpo 2 è uguale in modulo ma di verso opposto alla forza esercitata sul corpo 2 dal corpo 1

- Le forze si presentano sempre in coppia

N = forza normale

N = quanto basta per non far muovere l'oggetto perpendicolarmente

POTENZA [W]

rapidità con cui viene svolto lavoro

potenza media

P = _W/_∆t

potenza istantanea

P = _dW/_dt

ENERGIA POTENZIALE

• si usa solo quando si considerano forze conservative
• è l’energia che deriva dalla posizione di un corpo nello spazio

Energia potenziale gravitazionale

U_g = mgh

Forze conservative

• il lavoro svolto da questa forza su una particella che si muove tra due punti è indipendente dalla traiettoria ma dipende solo dalle coordinate iniziali e finali della particella.
• la forza di gravità è conservativa: il lavoro fatto dalla forza di gravità su un oggetto che si sposta tra due punti è

W_g = mgh_i - mgh_f

in generale, W_c = U_i - U_f

W = ∫_xi^x_f f_xdx

energia potenziale di una molla

U_m = ₁/₂kX²

forze non conservative

• una forza è detta non conservativa se dissipa energia meccanica (es: attrito)
• non vi è una funzione energia potenziale associata a una forza non conservativa
• una forza non conservativa dipende dalla traiettoria quando una particella si muove da una posizione ad un'altra, può dipendere anche dalla velocità od altre grandezze

VARIAZIONE DELLA PRESSIONE CON LA PROFONDITÀ

• La pressione aumenta con l’aumentare della profondità e diminuisce con l’aumentare dell’altitudine

Legge di Stevino

P = P₀ + ρgh

(ρ = peso specifico)

Pressione atmosferica: P₀ = 1 atm = 1,013 · 10⁵ Pa

• La pressione in un liquido dipende soltanto dalla profondità. Ogni aumento della pressione alla superficie deve essere trasmesso in ogni punto del fluido

Legge di Pascal

Una variazione di pressione applicata a un liquido chiuso viene trasmessa integralmente a ogni punto del liquido e alle pareti del contenitore

Principio di Archimede

Ogni corpo immerso parzialmente o totalmente in un fluido viene spinto verso l’alto da una forza uguale al peso del fluido spostato dal corpo

Se un corpo galleggia F_p = SPINTA ARCHIMEDE

Caratteristiche del flusso (in un fluido in moto)

Flusso stazionario: I cammini seguiti da ciascuna particella del fluido sono scrivibili e non si intersecano tra loro. La velocità del fluido in ogni punto rimane costante nel tempo.

Flusso non stazionario o turbolento: È irregolare, caratterizzato da alcune regioni simili ai vortici

capacità di un insieme di condensatori in parallelo è maggiore di quella di ciascuno dei singoli condensatori ed è la somma algebrica delle singole capacità.

CONDENSATORI IN SERIE

⨀---- ⨀+q ---- ⨀-q

Il valore assoluto della carica deve essere lo stesso in tutte le armature.

Quando viene collegata la batteria, gli elettroni si trasferiscono dall'armatura di sinistra a quella di destra, passando attraverso la batteria. Via via che la carica negativa si accumula a destra, una quantità equivalente di carica negativa è spinta verso l'armatura di sinistra, lasciando quest'ultima con una carica negativa in eccesso. La carica negativa che si migra dall'armatura di sinistra a quella di destra equivale a una quantità equivalente accumulata all'armatura di sinistra. Tutte le armature acquistano la stessa carica in valore assoluto.

La capacità equivalente di un collegamento in serie è sempre minore delle capacità dei singoli condensatori ed è la somma algebrica degli inversi delle singole capacità: ¹/_Ceq = ¹/_C1 + ¹/_C2 + ¹/_C3

LA CORRENTE ELETTRICA [I]

In tutte le situazioni in cui le cariche dello stesso segno si muovono concordemente si dice corrente.

Si chiama corrente la quantità di carica che attraversa una superficie per unità di tempo.

Imen intensità: I = ΔQ / Δt

ΔQ: carica

Δt: intervallo di tempo

corrente istantanea: i = dQ / dt

unità di misura: l’ampere (A) 1 A = 1 C/s

Le cariche possono essere positive, negative o di entrambi i segni.