FISICA GENERALE I (f)

A. A. 1998-99

Prof. Giuseppe Dalba

Oggetto e obiettivi del corso

Il corso è una introduzione alla Meccanica Classica e alla Termodinamica.

Programma

Parte I: Meccanica

1. Il Metodo scientifico.
Definizione operativa delle grandezze fisiche. Sistemi di unità di misura, equazioni dimensionali.

2. Cinematica del punto materiale.
Grandezze caratteristiche del moto. Strumenti matematici per lo studio del moto. Moti unidirezionali, moti piani, moti in tre dimensioni. Moti circolari. Moti relativi traslatori e rotatori. Moti relativi sulla terra.

3. I principi della dinamica del punto materiale.
Definizione operativa di massa inerziale e gravitazionale. Quantità di moto e principio di conservazione della quantità di moto. Le leggi della dinamica. Trasformazioni galileiane. La dinamica in sistemi di riferimento non inerziali. Lavoro di una forza. Il teorema delle forze vive. Forze centrali. Forze conservative. Principio di conservazione dell'energia meccanica.

4. Le leggi della dinamica dei sistemi.
Centro di massa. Momento angolare e momento di una forza. Le leggi cardinali della dinamica dei sistemi. Principio di conservazione del momento angolare. Teorema di conservazione dell'energia meccanica dei sistemi di particelle. Problemi d'urto.

5. La gravitazione.
Le leggi della gravitazione universale. Le leggi di Keplero. Le orbite dei pianeti. Il principio di equivalenza.

6. Sistemi rigidi.
Gradi di libertà di un corpo rigido. Equazioni cardinali del moto dei corpi rigidi e leggi di conservazione. Statica dei corpi rigidi. Rotazioni, momenti d'inerzia, assi principali d'inerzia. Moti giroscopici.

7. Meccanica dei fluidi.
Statica dei fluidi in campi di forze di volume conservative. idrodinamica dei fluidi perfetti.

8. Moti oscillatori.
Moto armonico semplice. Moto smorzato. Moto armonico forzato. fattore di merito di un oscillatore smorzato.

9. Introduzione alle onde nei mezzi elastici.

Parte II: Termodinamica

1. La termodinamica classica.
Metodo e definizioni. Termometria. Le leggi empiriche dei gas. Calorimetria.

2. Teoria cinetica dei gas
Interpretazione microscopica della pressione, del lavoro e del calore. Energia interna di un gas perfetto. Teorema del viriale. Equazioni di stato dei gas reali.

3. Trasmissione del calore.

4. Il primo principio della termodinamica.
L'esperienza di Joule. Il primo principio e sue applicazioni. Calori specifici dei gas.perfetti. Cenni sull'interpretazione quantistica dei calori specifici.

5. Il secondo principio della termodinamica.
Il ciclo di Carnot. enunciati del secondo principio. Moti perpetui. Teorema di Carnot.Teorema di Clausius. Entropia. Entropia e irreversibilità. Probalilità termodinamica, disordine ed entropia. Potenziali termodinamici.

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Modalità e svolgimento dell'esame
L'esame consiste in una parte scritta e in una orale. Il superamento dell'esame scritto consente l'ammissione all'orale . La validità di una prova scritta non si estende oltre la durata dell'anno accademico.