Fisica 1

Prerequisiti

Nessuno.

Obiettivi formativi

Il corso si pone l’obiettivo di fornire i rudimenti per la comprensione della meccanica newtoniana e degli elementi di base della termodinamica.

Metodi didattici

Lezioni frontali.

Verifica del profitto

Esame scritto di 2 ore e mezza, con 2 esercizi riassuntivi simili a quelli svolti a lezione e una domanda di teoria.

Testi consigliati

• A. Bettini, Meccanica e Termodinamica, Zanichelli.
• S. Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Le lezioni si tengono presso la sede di via Paolotti con il seguente orario:

Ricevimento: tipicamente il venerdì dalle 15:00 alle 16:00. È sempre preferibile confermare l’appuntamento (via telefono o e-mail).

Tra parentesi quadre i paragrafi corrispondenti del testo di Bettini.

Cinematica del punto

• 25/02Introduzione al corso. Metodo scientifico. Misure e unità di misura. Analisi dimensionale.[1.1–1.3]
• 27/02Spazio, tempo e loro proprietà. Sistemi di riferimento. I vettori.[1.4–1.10]
• 04/03Esercizi su analisi dimensionale e vettori.
• 05/03Cinematica. Legge oraria, spostamento, velocità e accelerazione. Moto circolare.[1.11–1.15, 2.7]
• 06/03Problema inverso: determinazione della legge oraria a partire dall’accelerazione. Moto dei gravi.[1.16–1.17]
• 11/03Esercizi su moti elementari.

Dinamica del punto

• 12/03Principi della dinamica. Sistemi inerziali.[2.1–2.5]
• 13/03Quantità di moto. Impulso. Principio di relatività galileiano. Alcuni tipi di forze: la forza peso, la tensione di una fune, forza elastica, forza di gravità.[2.6, 3.1–3.2, 3.4]
• 18/03Esercizi su dinamica di punti materiali.
• 19/03Forze di attrito.[3.5–3.7]
• 20/03Lavoro. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Potenza.[2.10, 2.12–2.14 (rivedere le sezioni del capitolo 3 viste in precedenza)]
• 25/03Esercizi su attriti.
• 26/03Forze conservative. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica.[2.15]
• 27/03Relazione tra energia potenziale e forza. Equilibri. Campi di forze centrali.[3.10–3.11]
• 01/04Momento angolare. Momento di una forza. Conservazione del momento angolare. Moto in coordinate polari e potenziale effettivo per moti in campo di forze centrali (fuori programma).[2.8]
• 02/04Gravitazione. Leggi di Keplero.[4.3, 4.4, 4.7]
• 08/04Esercizi su attriti.
• 09/04Moti relativi. Dinamica dei moti relativi.[5.1–5.5]
• 10/04Cinematica e dinamica dei sistemi.[6.8–6.10, 6.12–6.16]
• 15/04Esercizi su momento angolare e ripasso di dinamica.
• 16/04Urti elastici e anelastici.[6.17–6.18]

Termodinamica

• 17/04Cenni di meccanica dei fluidi.[9.1–9.4, 9.7–9.8]
• 22/04Esercizi su urti ed esercizi di ripasso.
• 23/04Termodinamica: variabili di stato. Temperatura. Equazione di stato per i gas perfetti.[10.1–10.3]
• 24/04Trasformazioni reversibili. Lavoro. Calore. Cambiamenti di fase. Equivalenza calore-lavoro.[10.4–10.7, 12.1–12.3]
• 29/04Esercizi su meccanica dei fluidi e primi elementi di termodinamica.
• 30/04Gas reali. Primo principio della termodinamica. Energia interna di un gas perfetto.[10.8–10.13]
• 06/05Esercizi sul primo principio della termodinamica.
• 07/05Ciclo di Carnot. Rendimento termodinamico. Secondo principio della termodinamica. Teorema di Carnot.[11.1–11.5]
• 08/05Teorema di Clausius. Temperatura termodinamica. Efficienza di un frigorifero. Entropia.[11.6–11.10]
• 13/05Esercizi di termodinamica.
• 14/05Calcoli di entropia per vari sistemi. Energia libera.
• 15/05Cenni sulla teoria cinetica dei gas.[13]
• 20/05Simulazione di prova finale.

L’esame consiste in una prova scritta di 2 ore e mezza, con 2 esercizi riassuntivi simili a quelli svolti a lezione e una domanda di teoria.

A ogni esercizio viene assegnato un punteggio massimo di 12 punti e alla domanda di teoria un punteggio massimo di 9 punti. L’esito finale è dato dalla somma dei tre punteggi.

Alle prove non è consentito portare nulla oltre alle penne e a una calcolatrice non programmabile.

Per l’iscrizione agli appelli utilizzare Uniweb.

Prove d’esame passate con soluzione

• Testo 1 (PDF)
• Testo 2 (PDF)