Programma del corso

Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale

FISICA GENERALE 1 (12 crediti)

(Riforma l. 270, A.A. 2011/2012)

 

Docente: Francesco Forti

Numero totale di ore di lezione ed esercitazione: circa 120

Obiettivi del corso Il corso si propone di fornire le conoscenze di base delle  leggi della meccanica classica e della termodinamica.

 

Prerequisiti Geometria euclidea nel piano e nello spazio, trigonometria. Calcolo vettoriale.  Studi di funzione, derivate ed integrali.

 

Programma

Introduzione e vettori:

Grandezze fisiche, campioni di lunghezza, massa e tempo. Errori di misura, cifre significative, propagazione degli errori. Grandezze scalari e vettoriali, elementi di calcolo vettoriale. Sistemi di coordinate (cartesiane [prerequisito], polari sferiche e cilindriche); vettori in coordinate polari.

Cinematica del punto materiale:

punto materiale, legge oraria, traiettoria. Velocità  ed accelerazione. Moti: armonico, parabolico, smorzato esponenzialmente, circolare uniforme. Velocita' angolare, accelerazione angolare.

Dinamica del punto materiale:

Definizione di sistema di riferimento. Sistemi di riferimento inerziali. Velocità relativa ed accelerazione relativa. La forza come azione fra due corpi. Il principio di inerzia di Galileo. La legge fondamentale della meccanica (seconda legge di Newton).
Le forze fondamentali della natura:  gravitazionale (alla superficie terrestre e non), elettrostatica (di Coulomb).  La carica elettrica; la carica elettrica fondamentale. Le forze nel contatto fra due corpi: forze elastiche ed anelastiche, forze vincolari, attrito statico, dinamico e viscoso. Moto in sistemi accelerati e forze apparenti.

Lavoro ed energia:

Lavoro di una forza.  Energia cinetica e teorema dell'energia cinetica. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale, elastica ed elettrostatica. Conservazione dell'energia.

Dinamica dei sistemi:

Sistemi discreti e continui: densita' di massa di volume, superficiale e lineare.  Il centro di massa e la prima equazione cardinale. La quantita' di moto e la sua conservazione. Teorema dell'impulso. Urti. Principio del motore a reazione.

Dinamica rotazionale:

Momento delle forze e momento angolare. Conservazione del momento angolare.
Il corpo rigido: energia cinetica di traslazione e di  rotazione:  momento di inerzia. Teorema di Steiner (o degli assi paralleli)
Momento angolare di un corpo rigido. Seconda equazione cardinale. Conservazione del momento angolare in sistemi meccanici.

Gravitazione:

Legge di gravitazione di Newton. Moto in campo gravitazionale. Cenni ai tipi di orbite: ellittiche, paraboliche, iperboliche. Velocità di fuga. Satellite geostazionario.

Meccanica dei fluidi:

Definizione di fluido e pressione. Statica dei fluidi: variazione di pressione con l'altezza (o la profondita'). Principio di  Archimede. Fluidodinamica in regime stazionario irrotazionale: linee di corrente, equazione di continuita', teorema di Bernoulli e semplici applicazioni.

Termodinamica:

Temperatura e termometri. Dilatazione termica di solidi e di gas. Equazioni di stato. Flusso di calore. Calore specifico e calori latenti. Propagazione del calore per conduzione ed irraggiamento. Il piano di Claypeyron. Il gas perfetto, equazione di stato. Trasformazioni dei gas perfetti e di sistemi termodinamici. Lavoro, primo principio della termodinamica ed energia interna. Macchine termiche. Secondo principio della termodinamica.  Macchina di Carnot, pompe di calore e frigoriferi. Entropia.

Onde e oscillazioni:

Definizione di onda. Onde longitudinali e trasversali.   Tipi di onde in natura: onde in acqua, onde sonore. Velocita' di propagazione di un'onda.  Periodo, frequenza, lunghezza d'onda. Sovrapposizione ed interferenza di onde. Onde stazionarie e battimenti.  Onde stazionarie su corde ed in colonne d'aria. Effetto Doppler ed semplici applicazioni. Onde d'urto.

 

Testi di riferimento:

Tipler-Mosca, “Corso di Fisica” (quarta edizione), Vol.1 e Vol.2, edizioni Zanichelli

Ferrari-Luci-Mariani-Pelissetto, "Fisica" Vol. 1 e Vol. 2, edizioni Idelson-Gnocchi.

SERWAY-BEICHNER “Fisica per Scienze ed Ingegneria”  (terza edizione, 2003) EdiSES

Altri testi di livello universitario vanno bene, come Halliday-Resnik, Rosati, Alonso-Finn

 

Altre informazioni sono disponibili all’URL: https://sites.google.com/site/fisica1forti/

Modalita' esame:

Prova scritta  (da superare con almeno 18/30) e prova orale. Verranno svolti due compitini durante l’anno. Se la votazione in entrambi i compitini è almeno 15/30 e la media dei due compitini è almeno 18/30 si viene dispensati dalla prova scritta. Uno scritto od un orale fallito annullano tutte le prove precedenti, salvo quanto disposto dal comma 26, art 6 del regolamento didattico di ateneo.

Ultime modifiche: giovedì, 27 ottobre 2011, 18:34