corso

Fisica

Codice:	BB001	Crediti:	6	Semestre:	2	Sigla:	FIS

Settore disciplinare:		FIS/02 - Fisica Teorica, Modelli e Metodi Matematici

Docente

Nicolò Beverini

Tel. 24520

Prerequisiti

Conoscenze matematiche di base: concetto generale di funzione matematica, risoluzione delle equazioni e disequazioni di 1° e 2° grado, funzioni esponenziali, logaritmiche e trigonometriche. Concetti fondamentali di geometria analitica. Si presuppone inoltre che sia già stato seguito il corso di Analisi.

Obiettivi di apprendimento

Introduzione al linguaggio della fisica. Conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica, dell'elettricità e del magnetismo con particolare attenzione all'uso del concetto di conservazione delle grandezze fisiche.

Descrizione

Introduzione alle conoscenze di base della fisica classica: descrizione del moto nello spazio tridimensionale; le leggi fondamentali della mccanica, con particolare accento sui principi di conservazione; definizione delle grandezze fondamentali dell'elettromagnetismo e le relazioni fondamentali nelle interazioni elettriche e magnetiche.

English Description

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Programma

Richiami di geometria analitica. Sistemi di riferimento cartesiani in due e tre dimensioni. Equazioni della retta, della circonferenza, dell'iperbole equilatera, della parabola. Tangente ad una curva. Rappresentazione parametrica.
Grandezze fisiche e unità di misura. Misura di una grandezza. Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Dimensioni fisiche di una grandezza. Sistemi coerenti di unità di misura. Il Sistema Internazionale.
Cinematica.. Descrizione del moto unidimensionale di un punto materiale. Tabella oraria e legge oraria del moto. Definizione di velocità media e velocità istantanea. Definizione di accelerazione media e accelerazione istantanea. Il moto uniformemente accelerato. Moto nello spazio tridimensionale. Grandezze vettoriali e vettori. Il vettore spostamento. Somma e differenza di vettori. Velocità e accelerazione vettoriali. Moto circolare ed accelerazione centripeta. Moto uniformemente accelerato in 3 dimensioni.
Dinamica del punto materiale. primo e secondo principio della dinamica. Definizione e unità di misura delle forze. Moto di un grave. Forze vincolari e piano inclinato. Il terzo principio della dinamica. Tensione di una fune. Esempi di forze: forza gravitazionale, forza elettrostatica, forze elastiche. Moto armonico. Definizione di lavoro e di potenza e loro unità di misura SI. Lavoro della forza peso e della forza elastica. Teorema dell'energia cinetica. Forze posizionali. Concetto di campo di forze. Definizione di forze conservative. Definizione di energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale e energia potenziale elastica. Principio di conservazione dell'energia meccanica. Definizione di impuso e di quantità di moto. Teorema dell'impulso. Urti elastci ed anelastici.
Corpi estesi. Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Teorema del baricentro. Quantità di moto totale di un sistema. Principio di conservazione della quantità di moto. Corpo rigido. Momento di una forza. Statica di un corpo rigido.
Dinamica celeste. Le leggi di Keplero. Legge di gravitazione universale. Il momento della quantità di moto. Conservazione della quantità di moto nel moto di un satellite o di un pianeta. Energia potenziale del campo gravitazionale. Velocità di fuga.
Fluidi. Fluidi. Densità e pressione. Legge di Stevino e principio d'Archimede. Descrizione macroscopica e microscopica dei fenomeni. Modello cinetico dei gas. Temperatura assoluta. Legge dei gas perfetti.
Elettrostatica. I fenomeni elettrici. Corpi conduttori e isolanti Forza di Coulomb. Campo elettrico. Linee di forza. Teorema di Gauss e sue applicazioni ai corpi conduttori. Campo generato da una sfera conduttrice carica; da una sfera dielettrica uniform. carica; da una lastra conduttrice piana. Potenziale elettrostatico. Potenziale generato da una carica puntiforme e da un insieme di cariche puntiformi. Potenziale di un conduttore. Condensatori. Campo elettrico in un condensatore piano. Energia immagazzinata in un condensatore.
Corrente elettrica.. Legge di Ohm. Potenza dissipata dalla corrente. Forza elettromotrice. Resistenze in serie e in parallelo. Carica di un condensatore
Elettromagnetismo. . Forza di Lorentz. Forza magnetica agente su un elemento di corrente. Campo generato da un elemento di corrente.Legge di Biot-Savart. Forza tra due fili rettilinei percorsi da corrente. Legge di Ampère. Campo di un solenoide. Definizione di flusso del campo magnetico concatenato con un circuito. Induzione elettromagnetica: legge di Faraday e legge di Lenz. Spira rotante in campo magnetico.