Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Guiducci Luigi

Sistema internazionale di unità di misura: lunghezza, tempo e massa. Cinematica del punto materiale: velocità e accelerazione in 1 dimensione. Moti rettilineo uniforme e rettilineo uniformemente accelerato. Cinematica in 2 e 3 dimensioni. Velocità e accelerazione. Moto su una circonferenza. Moto circolare uniforme: periodo, frequenza e velocità angolare. Moto armonico. Moto balistico in due dimensioni. Traiettoria parabolica: gittata. Velocità relativa per sistemi in moto rettilineo uniforme. Principi della dinamica. Primo principio: conservazione della quantità di moto. Significato di sistema di riferimento inerziale. Secondo principio: forza e accelerazione. Forze fondamentali della natura. Terzo principio: azione e reazione. Applicazioni dei principi della dinamica: ascensore in discesa e risalita, funi e carrucole, moto dei satelliti, piano inclinato, forza di attrito. Moto vincolato su una circonferenza nel piano orizzontale: limite di aderenza. Il pendolo: piccole oscillazioni e periodo. La forza elastica. Definizione di energia cinetica e lavoro. Potenza. Teorema del lavoro e dell'energia cinetica. Lavoro di una forza costante, della forza elastica, e della forza di gravità. Lavoro indipendente dal percorso: forze conservative e energia potenziale. Forza costante, di gravità, elastica. Relazione fra forza e energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Moto a energia costante in potenziale arbitrario: analisi grafica. Forze non conservative. Variazioni di energia meccanica e produzione di calore (cenni). La definizione di caloria. Forze dissipative: attrito e resistenza nel moto in un fluido. Carica elettrica: legge di Coulomb. Significato di campo elettrico: campo di una carica puntiforme, di un dipolo e di un filo uniformemente carico. Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss (prima equazione di Maxwell). Campo di una lastra carica. Il condensatore. Definizione di capacità. Energia potenziale e potenziale elettrico. Energia immagazzinata in un condensatore. Condensatori e dielettrici. Moto di cariche in campi elettrici. Conduttori e isolanti. Modello microscopico di conducibilità. Legge di Ohm. Resistenze e capacità in serie e in parallelo. Circuiti in corrente continua. Leggi di Kirchoff. Effetto Joule. Energia in un condensatore. Bilancio energetico. Transitori RC. Sensori capacitivi e resistivi. Campo magnetico e cariche in movimento: Forza di Lorentz. Definizione di prodotto vettoriale. Forza magnetica su un filo percorso da corrente. Sorgenti del campo magnetico e sue caratteristiche. Assenza di monopoli magnetici. Teorema della circuitazione di Ampère. Campo magnetico di un filo e di un solenoide. Forza tra fili percorsi da corrente. Permeabilità magnetica relativa e ferromagnetismo (cenni). Induzione elettromagnetica: legge di Faraday. Il verso della corrente indotta: legge di Lenz. Campi elettrici non conservativi. Generatori di corrente alternata. Applicazioni dell'induzione elettromagnetica: trasformatore, motore a induzione, lettura di tag RFID, Inductive Power Transfer, correnti parassite. Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell.