Registro delle lezioni – Fisica Generale L-ASede di Forlì – CdS in Ingegneria Aerospaziale e Meccanica |
Giorno |
Data |
Ore |
Ore |
Argomento |
Lun |
17.1 |
1 |
1 |
Vettori (1-18). Vettori, versori e componenti dei vettori. Operazioni sui vettori e loro propietà: somma di due vettori, differenza di due vettori. |
Mar |
18.1 |
4 |
5 |
Vettori
(19-44). Prodotto tra uno scalare e un
vettore, prodotto scalare tra due vettori, quadrato di un vettore,
prodotto vettoriale tra due vettori, doppio prodotto misto.
Rappresentazione cartesiana dei vettori.Operazioni
sui vettori nella
rappresentazione cartesiana. Derivata di un punto e di un vettore,
integrale di un vettore. Esercizi sui vettori. Cinematica (1-10). Sistemi di riferimento e terne cartesiane di riferimento. Principio di relatività ristretta. Misura del tempo. |
Mer |
19.1 |
2 |
7 |
Cinematica (11-28). Misura della lunghezza.Versori tangente, normale e binormale a una traiettoria. Descrizione intrinseca e descrizione cartesiana del moto. Espressione intrinseca, cartesiana e polare cilindrica della velocità. Velocità areolare. |
Lun |
24.1 |
2 |
9 |
Cinematica
(29-37). Espressione
intrinseca dell’accelerazione. Espressione
cartesiana e
polare cilindrica dell’accelerazione.
Vincoli e gradi di
libertà. Esercizi di Cinematica del punto materiale. |
Mar |
25.1 |
4 |
13 |
Cinematica
(38-46). Cinematica dei corpi rigidi.
Formule di Poisson.. Formula
fondamentale della cinematica dei corpi rigidi. Moto
traslatorio, moto rotatorio, rotolamento puro, velocità
angolare. Moti relativi (1-8). Cambiamento di sistema di riferimento. Trasformazioni di Galilei. Trasformazione della velocità e dell’accelerazione. Vettori applicati (1-17). Momento polare di un vettore rispetto a un punto. Momento assiale di un vettore rispetto a una retta. Risultante e momento risultante. Insiemi equivalenti di vettori applicati. Coppie di vettori. Esercizi sui vettori applicati. |
Mer |
26.1 |
2 |
15 |
Statica (1-32). Misura statica delle forze.Forze interne e forze esterne. Equazioni cardinali della statica. Baricentro. Vincoli e forze vincolari. Attrito fra corpi solidi. Attrito statico e dinamico. Attrito radente e volvente. Esercizi di Statica. |
Lun |
31.1 |
0 |
15 |
Esercizi tutore. [Riunione
della Prima Commissione Scientifica Nazionale dell'INFN a Roma]. |
Mar |
1.2 |
0 |
15 |
Esercizi tutore. [Riunione della Prima Commissione Scientifica Nazionale dell'INFN a Roma]. |
Mer | 2.2 |
2 |
17 |
Dinamica del punto materiale (1-19). Sistemi di riferimento inerziali. Primo principio della dinamica. Secondo principio della dinamica. Massa e densità. Misura dinamica delle forze. Massa e forza peso. |
Lun |
7.2 |
2 |
19 |
Dinamica
del punto materiale (20-30). Quantità
di moto e impulso. Teorema
dell’impulso. Leggi di Keplero e legge di gravitazione universale di
Newton. Esperimento di Cavendish. Massa inerziale e massa
gravitazionale. Problema fondamentale della dinamica del punto materiale (1-26). Formulazione del problema fondamentale della dinamica del punto materiale. Forza costante. Caduta libera di un grave nel vuoto. Moto di un proiettile nel vuoto. |
Mar |
8.2 |
2 |
21 |
I compito parziale (vettori, cinematica e statica). |
Mer |
9.2 |
2 |
23 |
Problema
fondamentale della dinamica del punto materiale (27-45). Moto di un corpo in un
fluido viscoso: flusso laminare e turbolento, numero di Reynolds,
coefficiente di penetrazione. Moto in presenza di resistenza viscosa. Caduta di un grave in presenza
di resistenza
viscosa. Esercizi di dinamica del punto materiale. |
Lun |
14.2 |
2 |
25 |
Problema fondamentale della dinamica del punto materiale (46-72). Moto in presenza di resistenza idraulica. Caduta di un grave in presenza di resistenza idraulica.Oscillatore armonico. |
Mar |
15.2 |
2 |
26 |
Problema
fondamentale della dinamica del punto materiale (73-104). Piccole oscillazioni del
pendolo semplice. Oscillatore armonico smorzato,
oscillatore armonico forzato, risonanza. Forze inerziali (1-10). Sistemi di riferimento non inerziali, forze apparenti. Forza di trascinamento, forza centrifuga e forza di Coriolis. Sistema di riferimento in moto traslatorio rettilineo e uniforme e in moto traslatorio rettilineo uniformemente accelerato rispetto alle stelle fisse. |
Mer |
16.2 |
2 |
29 |
Forze
inerziali (11-23). Sistema
di riferimento in moto rotatorio rispetto
alle stelle fisse. Dipendenza della forza peso dalla latitudine.
Deviazione
verso oriente dei gravi in caduta libera. Deviazione dei gravi in moto
sulla superficie terrestre. Pendolo di Foucault. III principio (1-7). Principio di azione e reazione. Forze interne e forze esterne. Sistemi isolati. Equazioni cardinali della dinamica. |
Lun |
21.2 |
2 |
31 |
III
principio
(8-34). Principi di
conservazione della
quantità di moto e del momento angolare. Applicazione ai moti
dei pianeti. Centro di massa e baricentro. Momento angolare dei corpi
rigidi (soltanto nei casi particolari di un corpo rotante attorno a un
asse fisso e di un corpo che rototrasla mantenendo l’asse di rotazione
parallelo a se stesso). Momento di inerzia, teorema di Huygens-Steiner. |
Mar |
22.2 |
2 |
33 |
Esercizi
sulla dinamica del
corpo rigido. Lavoro ed energia (1-15). Lavoro. Teorema delle forze vive. Energia cinetica. Teorema di König. |
Mer |
23.2 |
2 |
35 |
Lavoro
ed energia (16-44). Il
lavoro della forza peso. Operatori differenziali: gradiente, divergenza
e rotore. Campi di
forza. Campi di forza conservativi e loro proprietà. Potenziale
ed energia potenziale. Principio di conservazione dell’energia
meccanica. |
Lun |
28.2 |
2 |
37 |
Urti
(1-23). Forze d’urto. Urti collineari
tra due punti materiali. Coefficiente di restituzione. Urti elastici e
anelastici. Conservazione di energia, quantità di moto e momento
angolare negli urti, anche in presenza di vincoli. Esercizi sui princìpi di conservazione. |
Mar |
1.3 |
4 |
41 |
Soluzione
numerica del problema
fondamentale della dinamica del punto materiale (1-38). Soluzioni analitiche e
soluzioni numeriche. Cenni
sui metodi di Eulero-Cauchy e di Runge-Kutta del II ordine.
Interpretazione grafica dei metodi di Eulero-Cauchy e di Runge-Kutta
del II e del IV ordine. Implementazioni degli algoritmi Di
Eulero-Cauchy e di Runge-Kutta del II e del IV ordine nei linguaggi C e
Java. Moto in presenza di resistenza viscosa e resistenza idraulica.
Caduta di un grave in
presenza di resistenza viscosa e resistenza idraulica. Soluzione numerica del problema fondamentale della dinamica del punto materiale (39-64). Oscillatore armonico, oscillatore smorzato, oscillatore forzato, interferenza tra soluzione transitoria e soluzione stazionaria, battimenti transitori. Pendolo semplice: moto di librazione armonico, moto di librazione non armonico, moto di rotazione non uniforme. Sistemi termodinamici (1-8). Forze dissipative. Moti molecolari nei solidi e nei gas. Significato microscopico delle coordinate termodinamiche. |
Mer |
2.3 |
0 |
41 |
Sciopero |
Lun |
7.3 |
2 |
43 |
Sistemi termodinamici (9-45). Reversibilità meccanica microscopica e irreversibilità termodinamica macroscopica. Espansione libera e compressione spontanea: tempo di Poincaré. Stati di aggregazione della materia. Equilibrio termico ed equilibrio termodinamico. Temperatura e sua misura. Il principio zero della termodinamica. Termometri e scale termometriche. Temperatura del termometro a gas perfetto. La scala di temperatura internazionale. Trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni quasi-statiche. L’equazione di stato dei gas perfetti. |
Mar |
8.3 |
2 |
45 |
II compito parziale (dinamica). |
Mer |
9.3 |
2 |
47 |
Sistemi
termodinamici (46-61). Trasformazioni
isoterme di
fluidi reali. Cambiamenti di stato di aggregazione. Pressione di vapor
saturo. Ebollizione. Trasformazioni isoterme di fluidi reali.
L’equazione di stato di Van der Waals. Covolume e costante della
pressione interna. I principio della termodinamica (1-33). Primo principio e moti molecolari. Il lavoro nelle trasformazioni quasi statiche di un fluido. Il lavoro nelle trasformazioni adiabatiche. Il primo principio della termodinamica. Energia interna. Quantità di calore. Espressione matematica del primo principio della termodinamica. |
Lun |
14.3 |
2 |
49 |
I
principio della termodinamica
(1-33). Capacità
termiche, calori molari e calori specifici. Calori molari dei gas
monoatomici e biatomici. Calori latenti. Lavoro tecnico ed entalpia.
Proprietà dei gas perfetti (energia interna, entalpia, calori
molari). Trasformazioni adiabatiche quasi-statiche di un gas perfetto,
formule di Poisson. Esercizi sul I principio della termodinamica. |
Mar |
15.3 |
2 |
51 |
II principio della termodinamica (1-42). Trasformazioni reversibili e irreversibili. Reversibilità e quasi-staticità. Macchine termiche, rendimento. Ciclo di Carnot per un gas perfetto. Macchine frigorifere, coefficiente di prestazione. Il secondo principio della termodinamica negli enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius. Equivalenza dei due enunciati. Impossibilità del moto perpetuo di prima e seconda specie. Il teorema di Carnot e la sua espressione matematica. Temperatura termodinamica assoluta. Teorema di Clausius. Entropia. Legge dell’accrescimento dell’entropia. |
Mer |
16.3 |
2 |
53 |
II
principio della termodinamica
(43-69). Calcolo della variazione
dell’entropia (di sistema, ambiente e universo) nelle trasformazioni
reversibili, nell’espansione libera adiabatica e nel raggiungimento
dell’equilibrio termico tra due sistemi a contatto. Equazione
dell’energia
interna. Equazione dell’entalpia. Equazioni del TdS. Potenziali
termodinamici di Helmholtz e di Gibbs e loro proprietà. Esercizi sul II principio della termodinamica. |
Mar |
23.3 |
2 |
55 |
III compito parziale (termodinamica). |