Lezioni di fisica - Università

PER I SEGUENTI CORSI DI LAUREA:

Ingegneria (Prof. Zoccoli, Prof. Bruno, Prof. Villa, Prof. Vannini, Prof. Massa, Prof. Campari)

Fisica (Prof. Capiluppi)
Farmacia (Prof. Rimondi)
Chimica (Prof.ssa Cavallini e Prof. Castro)
Chimica e Tecnologie Farmaceutiche (Prof. Navarria)
Chimica Industriale (Prof. Prevedelli, Prof. Tarroni, Prof. Velino)
Informatica (Prof. Rambaldi)
Medicina e Chirurgia (Prof. Zannoli, Prof. Bersani)
Medicina Veterinaria (Prof. Remondini)
Scienze Ambientali (Prof. Gasperini)
Scienze Biologiche (Prof. Venturoli e Prof. Boscherini)
Agraria (Prof. Guarnieri, Prof.ssa Testa)


PROGRAMMI PROPOSTI:


Grandezze fisiche
Il sistema Internazionale delle unita` di misura
Lunghezza, Tempo e Massa. Analisi dimensionale

CINEMATICA

Il moto
Posizione e spostamento
Velocita` media ed istantanea
Accelerazione
Moto uniformemente accelerato
Accelerazione nel moto di caduta libera
Estensione al caso bidimensionale
Moto di proiettili
Moto circolare uniforme: velocita` angolare, accelerazione centripeta
Moti relativi in due dimensioni

DINAMICA
Prima legge di Newton
La Forza
La Massa
Seconda legge di Newton
Forze Particolari
Terza legge di Newton
Attrito e sue proprieta`
Resistenza del mezzo e velocita` limite
Dinamica del moto circolare uniforme

ENERGIA-LAVORO

Energia cinetica

Il lavoro
Lavoro ed energia cinetica
Lavoro della forza peso
Lavoro svolto dalle forze variabili
Lavoro svolto da una molla
Potenza
Forze conservative ed energia potenziale.
Energia meccanica e sua conservazione
Curve della energia potenziale
Conservazione della energia
Il centro di massa
Seconda legge di Newton per un sistemi di punti materiali
Quantita` di moto
Quantita` di moto per un sistema di punti materiali
Conservazione della quantita` di moto
Sistemi a massa variabile
Urti

Impulso

Quantità  di moto
Quantita` di moto ed energia cinetica negli urti
Urti anelastici ed elastici

DINAMICA ROTAZIONALE

Variabili rotazionali e vettori
Rotazione con accelerazione angolare costante
Energia cinetica di rotazione
Momento di inerzia
Momento di una forza
Seconda legge di Newton per il moto rotatorio
Lavoro ed energia cinetica rotazionale
Rotolamento puro
Momento angolare
Seconda legge di Newton in forma angolare
Momento angolare di un sistema di particelle
Momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno ad un asse fisso
Conservazione del momento angolare

Equilibrio e suoi requisiti
Centro di gravita`

OSCILLAZIONI
Oscillazioni
Moto armonico semplice
Considerazioni energetiche sui moti armonici
Pendolo semplice
Pendolo fisico
Smorzamento ed oscillatore armonico smorzato
Oscillazioni forzate e risonanza

ONDE
Onde trasversali ed onde longitudinali
Lunghezza d’onda e frequenza
Velocita` delle onde sulle corde tese
Energia e potenza nel moto ondulatorio
Principio di sovrapposizione
Interferenza di onde
Onde stazionarie
Onde stazionarie e risonanza
Onde acustiche
Velocita` del suono.
Interferenza

Intensita` e livello sonoro
Battimenti
Cenni sulle onde complesse
Effetto Doppler

TERMODINAMICA

Legge zero della termodinamica
Misura della temperatura
Le scale termometriche
Dilatazione termica
Temperatura e calore
Assorbimento del calore da parte dei solidi e liquidi
Calore e lavoro
Prima legge della termodinamica
Casi particolari della prima legge della termodinamica
Trasmissione del calore
Gas perfetti
Pressione, temperatura e velocita` quadratica media
Calori specifici molari per i gas perfetti
Gradi di libertà e calori specifici molari
Espansione adiabatica di un gas ideale
Ciclo di Carnot
Trasformazioni reversibili ed irreversibili
Entropia e secondo principio della termodinamica
Macchine termiche e frigorifere

 

Complementi di calcolo vettoriale.

Campi scalari e vettoriali.Superfici di livello e linee di forza. Gradiente. Campi conservativi. Flusso e divergenza di un vettore. Teorema delle divergenza. Rotore di un vettore. Teorema del rotore.

Elettrostatica nel vuoto e nei conduttori.

Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Energia potenziale e potenziale elettrostatico. Dipolo elettrico. Dipolo in un campo esterno. Momento di dipolo di una distribuzione di cariche. Legge di Gauss in forma integrale e differenziale: I° equazione di Maxwell. Conduttori, teorema di Coulomb. Capacità di un conduttore. Condensatori. Energia immagazzinata in un condensatore. Densità di energia del campo elettrostatico. I generatori elettrostatici. Vettore di D0.

Elettrostatica nei dielettrici.

Dielettrici. Cariche di polarizzazione e loro interpretazione microscopica. Vettore di polarizzazione P. Momento di dipolo medio in campo esterno e momento indotto da campo esterno. Il vettori D. Comportamenti dei vettori D ed E sulla superficie di separazione di due dielettrici. Rigidità dielettrica. Polarizzabilità per orientamento di un gas.

Correnti elettriche continue.

Densità ed intensità di corrente. Equazione di conservazione della carica. Legge di Ohm in forma differenziale ed integrale. Potenza assorbita e legge di Joule. Forza elettromotrice. Circuiti in serie ed in parallelo. Leggi di Kirchhoff. Carica e scarica di condensatori.

Campo magnetico nel vuoto.

Forza di Lorentz e campo magnetico generato da una particella carica in moto. Campo magnetico generato da correnti: I e II equazione di Laplace. Campo Magnetico generato da un filo, da una spira e da un solenoide. Spira in un campo magnetico uniforme e momento magnetico di una spira. Forze tra circuiti. Divergenza di B: II equazione di Maxwell: Teorema di Ampere, e sue applicazioni.

Campo magnetico nella materia.

Dipoli magnetici, campo di un dipolo. Magnetismo atomico e nucleare. Magnetizzazione della materia. Sostanze paramagnetiche e funzione di Langevin. Vettore di magnetizzazione M e campo magnetico H. Comportamenti dei vettori B ed H sulla superficie di separazione di due mezzi. Sostanze ferromagnetiche e ciclo di isteresi magnetica.

Campi variabili nel tempo.

Legge di Faraday- Neumann- Lenz e sua interpretazione microscopica. Variazione di B: IV eq. di Maxwell. Esempi di induzione elettro-magnetica: genuatari, motari. Coefficienti di auto e mutua induzione. Induttanza. Densità di energia nel campo magnetico.

Equazioni di Maxwell ed onde elettromagnetiche.

Corrente di spostamento: III° equazione di Maxwell. L’equazione delle onde elettromagnetiche. Propagazione del campo e.m. in un dielettrico omogeneo ed isotropo: caso dell’onda piana sinusoidale. Equazione delle onde. Vettore di Poynting e trasporto di energia. Emissione di onde da carica in moto, vettore di Scattering, formula di Larmor.

Trasformazioni di riferimento ed equazioni di Maxwell

Potenziali elettromagnetici e densita' di carica e di corrente come quadrivettori. Covarianza delle equazioni di Maxwell. Tensore del campo elettromagnetico e sua trasformazione per trasformazione di Lorentz

 

 

 

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