Anno Accademico 2009-2010

 Programma del corso di Fisica Generale I

Corso di Laurea in Matematica

(Prof. A. Romano)

MECCANICA 

Introduzione

Metodo scientifico. Unità di misura

Algebra vettoriale

Definizione di vettori, operazioni tra vettori, prodotti scalari e vettoriali

Cinematica

Definizione di grandezze fondamentali (posizione, spostamento, velocità, accelerazione). Legge oraria del moto. Traiettoria. Accelerazione radiale e accelerazione tangenziale. Moti rettilinei. Moto del proiettile. Moto circolare. Moto armonico.

Dinamica del punto materiale

Principio d’inerzia. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali (cenni). Seconda legge della dinamica. Quantità di moto. Impulso. Alcune forze fondamentali: forza peso, attrito, tensione, reazioni vincolari. Energia cinetica e lavoro. Potenza. Forze conservative e energia potenziale. Principio di conservazione dell’energia meccanica. Momento della quantità di moto e momento di una forza. Forze centrali.

Dinamica dei sistemi di punti materiali

Principio di azione e reazione. Equazioni cardinali della dinamica. Conservazione della quantità di moto e del momento della quantità di moto. Centro di massa. Teorema del centro di massa.

Corpi rigidi

Definizione di corpo rigido. Energia cinetica di un corpo rigido girevole intorno ad un asse fisso. Momento d’inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Momento angolare di un corpo rigido girevole intorno ad un asse fisso. Moto di un corpo rigido girevole intorno ad un asse fisso. Condizioni di equilibrio.

Gravitazione

Le forze fondamentali esistenti in natura. La legge di gravitazione universale. Esperimento di Cavendish. Massa inerziale e massa gravitazionale. Conservatività della forza gravitazionale. Velocità di fuga. Moto dei satelliti. Campo gravitazionale. Teorema di Gauss con applicazioni (senza dimostrazione). Leggi di Keplero.

TERMODINAMICA

Introduzione

Equilibrio termodinamico e definizione di temperatura. Termometri.

Primo principio della termodinamica

Trasformazioni termodinamiche. Reversibilità e irreversibilità. Calore e lavoro.  Primo principio della termodinamica e energia interna. Calorimetria. Calori specifici e calori latenti. Cambiamenti di fase.

Gas ideali

Gas ideali ed equazione di stato. Lavoro fatto da un gas. Esperienza di Joule sull’energia interna di un gas ideale.

Secondo principio della termodinamica

Enunciati del secondo principio della termodinamica e loro equivalenza. Macchine termiche e rendimento. Ciclo di Carnot. Entropia.