Fisica Generale I - Diario 2014-2015

( 9 CFU - 63 h - II semestre )

Diario delle lezioni per l'anno accademico 2014-2015

Data Argomenti trattati

1
2 marzo 2015 Introduzione generale al corso:
programma, testi di riferimento, modalita' d'esame.
Il metodo scientifico. Grandezze fisiche.
Dimensione di una grandezza fisica e analisi dimensionale. Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Unita' di misura.
Sistema di unita' di misura Internazionale (SI). Procedimento di misura.
Misure dirette e misure indirette. Errori (incertezze) di misura.
Errori casuali e sistematici. Misure precise e misure accurate.
Media e scarto quadratico medio di un insieme di misure.
Distribuzioni di Gauss e di Poisson.

2
5 marzo 2015 Cifre significative. Errore assoluto ed errore relativo.
Formule di propagazione degli errori. Esempi e applicazioni.
Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Richiami di algebra vettoriale.
Prodotto scalare e vettoriale. Derivata di un vettore.

3
6 marzo 2015 Studio dei moti rettilinei: legge oraria del moto,
velocita' media e velocita' istantanea, accelerazione media e istantanea.
Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato.
Esempi e applicazioni. Moto verticale di un grave.

4
11 marzo 2015 Moto armonico semplice. Moto rettilineo smorzato esponenzialmente.
Moto nel piano: posizione e velocita'.

5
12 marzo 2015 Moti piani: vettori posizione, velocita' e accelerazione.
Componenti tangenziali e normali di velocita' e accelerazione.
Coordinate polari. Componenti radiali e trasversali di velocita' e accelerazione.
Moti circolari. Accelerazione centripeta.
Vettori velocita' e accelerazione angolare. Moto circolare uniforme.

6
13 marzo 2015 Esercizi sui moti piani.

7
16 marzo 2015 Moto di un proiettile. Gittata e altezza massima.
Moto in tre dimensioni. Scomposizione e composizione dei moti.
Esempi e applicazioni.
8
19 marzo 2015 Introduzione alla dinamica. Principio d'inerzia. Concetto di forza.
Seconda legge della dinamica. Concetto di massa inerziale.
Terza legge della dinamica. Quantita' di moto. Impulso.
Classificazione delle forze. Forza peso. Reazioni vincolari.
Forze di attrito radente. Coefficienti di attrito statico e dinamico.
Esempi e applicazioni.

-
20 marzo 2015 --- Attivita' didattica sospesa per inaugurazione anno accademico ---

9
23 marzo 2015 Studio del moto su un piano inclinato.
Forza elastica. Forza di attrito viscoso: velocita' limite.
Studio del moto di un pendolo semplice: caso delle piccole oscillazioni.

10
26 marzo 2015 Lavoro di una forza. Potenza. Teorema dell'energia cinetica.
Lavoro della forza peso. Lavoro di una forza elastica. Lavoro di una forza di attrito radente.

11
27 marzo 2015 Forze conservative. Energia potenziale.
Principio di conservazione dell'energia meccanica.
Relazione tra energia potenziale e forza. Esempi e applicazioni.

12
30 marzo 2015 Momento angolare. Momento di una forza.
Teorema del momento angolare. Forze centrali.
Esempi e applicazioni.

13
8 aprile 2015
Studio dei moti relativi: teoremi delle velocita' e delle accelerazioni relative.
Velocita' e accelerazioni di trascinamento. Accelerazione di Coriolis.
Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Forze apparenti.
Principio di relativita' galileiana. Trasformazioni di Galileo.

14
9 aprile 2015
Analisi del moto di trascinamento rettilineo uniformememnte accelerato.
Analisi del moto di trascinamento rotatorio uniforme.
Analisi del moto rispetto alla Terra.

15
13 aprile 2015 Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.

16
16 aprile 2015 Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.

17
17 aprile 2015 Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.

18
20 aprile 2015 Introduzione alla dinamica di un sistema di punti materiali.
Centro di massa di un sistema di punti materiali.
Teorema del moto del centro di massa.
Conservazione della quantita' di moto totale.
Teorema del momento angolare. Conservazione del momento angolare.

19
23 aprile 2015 Proprieta' del sistema di riferimento del centro di massa.
Teorema di Koenig per il momento angolare.
Teorema di Koenig per l'energia cinetica.
Teorema dell'energia cinetica per un sistema di punti materiali.

20
24 aprile 2015 Sistemi di forze ed equazioni cardinali di un sistema di punti materiali.
Proprieta' principali dei sistemi di forze. Coppia di forze.
Sistemi di forze parallele: il caso della forza peso.
Urti tra due punti materiali. Urto completamente anelastico. Urto elastico.
Urti anelastici: coefficiente di restituzione. Esercizi e applicazioni.

21
27 aprile 2015 Introduzione generale alla dinamica dei corpi rigidi.
Corpo rigido continuo. Densita' volumetrica, superficiale e lineare.
Posizione del centro di massa.
Rotazioni attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale.
Momento angolare assiale. Momento d'inerzia.

22
30 aprile 2015 Lavoro ed energia cinetica in moti di rotazionali con asse fisso.
Calcolo di momenti d'inerzia in vari sistemi.

23
4 maggio 2015 Esercizi e applicazioni.

24
7 maggio 2015 Teorema di Huygens-Steiner.
Pendolo composto: lunghezza ridotta e assi reciproci.
Analisi cinematica e dinamica del moto di puro rotolamento.

25
8 maggio 2015 Attrito volvente.
Impulso angolare.
Esercizi e applicazioni.

26
11 maggio 2015 Teorema di Poinsot. Ellissoide e matrice d'inerzia.
Assi principali e assi centrali d'inerzia.
Moto di un giroscopio. Precessione. Nutazione.
Statica. Esempi e applicazioni.

27
14 maggio 2015 Introduzione generale ai fenomeni ondulatori.
Proprieta' dell'equazione differenziale dell'oscillatore armonico.
Energia dell'oscillatore armonico.
Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito viscoso:
smorzamento forte, critico e debole.

28
15 maggio 2015 Oscillatore armonico forzato. Risonanza.
Pendolo di torsione. Esperimento di Cavendish.

29
18 maggio 2015 La forza gravitazionale. Massa inerziale e massa gravitazionale.
Il campo gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale.

30
21 maggio 2015 Potenziale gravitazionale.
Potenziale e campo gravitazionale all'esterno di distribuzioni omogenee
di massa a forma di: anello, guscio sferico e sfera.
Velocita' di fuga da un pianeta.

31
22 maggio 2015 Traiettorie in un campo gravitazionale.
Riduzione ad un problema monodimensionale: energia potenziale efficace.
Esempi ed applicazioni.
Introduzione alla teoria della relativita'.
Trasformazioni di Lorentz. Postulati di Einstein.

32
25 maggio 2015 Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze.
Quadrivettori tempo-posizione e energia-impulso.
Principio di equivalenza e cenni di relativita' generale.

	Data	Argomenti trattati
1	2 marzo 2015	Introduzione generale al corso: programma, testi di riferimento, modalita' d'esame. Il metodo scientifico. Grandezze fisiche. Dimensione di una grandezza fisica e analisi dimensionale. Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Unita' di misura. Sistema di unita' di misura Internazionale (SI). Procedimento di misura. Misure dirette e misure indirette. Errori (incertezze) di misura. Errori casuali e sistematici. Misure precise e misure accurate. Media e scarto quadratico medio di un insieme di misure. Distribuzioni di Gauss e di Poisson.
2	5 marzo 2015	Cifre significative. Errore assoluto ed errore relativo. Formule di propagazione degli errori. Esempi e applicazioni. Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Richiami di algebra vettoriale. Prodotto scalare e vettoriale. Derivata di un vettore.
3	6 marzo 2015	Studio dei moti rettilinei: legge oraria del moto, velocita' media e velocita' istantanea, accelerazione media e istantanea. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Esempi e applicazioni. Moto verticale di un grave.
4	11 marzo 2015	Moto armonico semplice. Moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Moto nel piano: posizione e velocita'.
5	12 marzo 2015	Moti piani: vettori posizione, velocita' e accelerazione. Componenti tangenziali e normali di velocita' e accelerazione. Coordinate polari. Componenti radiali e trasversali di velocita' e accelerazione. Moti circolari. Accelerazione centripeta. Vettori velocita' e accelerazione angolare. Moto circolare uniforme.
6	13 marzo 2015	Esercizi sui moti piani.
7	16 marzo 2015	Moto di un proiettile. Gittata e altezza massima. Moto in tre dimensioni. Scomposizione e composizione dei moti. Esempi e applicazioni.
8	19 marzo 2015	Introduzione alla dinamica. Principio d'inerzia. Concetto di forza. Seconda legge della dinamica. Concetto di massa inerziale. Terza legge della dinamica. Quantita' di moto. Impulso. Classificazione delle forze. Forza peso. Reazioni vincolari. Forze di attrito radente. Coefficienti di attrito statico e dinamico. Esempi e applicazioni.
-	20 marzo 2015	--- Attivita' didattica sospesa per inaugurazione anno accademico ---
9	23 marzo 2015	Studio del moto su un piano inclinato. Forza elastica. Forza di attrito viscoso: velocita' limite. Studio del moto di un pendolo semplice: caso delle piccole oscillazioni.
10	26 marzo 2015	Lavoro di una forza. Potenza. Teorema dell'energia cinetica. Lavoro della forza peso. Lavoro di una forza elastica. Lavoro di una forza di attrito radente.
11	27 marzo 2015	Forze conservative. Energia potenziale. Principio di conservazione dell'energia meccanica. Relazione tra energia potenziale e forza. Esempi e applicazioni.
12	30 marzo 2015	Momento angolare. Momento di una forza. Teorema del momento angolare. Forze centrali. Esempi e applicazioni.
13	8 aprile 2015	Studio dei moti relativi: teoremi delle velocita' e delle accelerazioni relative. Velocita' e accelerazioni di trascinamento. Accelerazione di Coriolis. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Forze apparenti. Principio di relativita' galileiana. Trasformazioni di Galileo.
14	9 aprile 2015	Analisi del moto di trascinamento rettilineo uniformememnte accelerato. Analisi del moto di trascinamento rotatorio uniforme. Analisi del moto rispetto alla Terra.
15	13 aprile 2015	Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.
16	16 aprile 2015	Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.
17	17 aprile 2015	Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.
18	20 aprile 2015	Introduzione alla dinamica di un sistema di punti materiali. Centro di massa di un sistema di punti materiali. Teorema del moto del centro di massa. Conservazione della quantita' di moto totale. Teorema del momento angolare. Conservazione del momento angolare.
19	23 aprile 2015	Proprieta' del sistema di riferimento del centro di massa. Teorema di Koenig per il momento angolare. Teorema di Koenig per l'energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica per un sistema di punti materiali.
20	24 aprile 2015	Sistemi di forze ed equazioni cardinali di un sistema di punti materiali. Proprieta' principali dei sistemi di forze. Coppia di forze. Sistemi di forze parallele: il caso della forza peso. Urti tra due punti materiali. Urto completamente anelastico. Urto elastico. Urti anelastici: coefficiente di restituzione. Esercizi e applicazioni.
21	27 aprile 2015	Introduzione generale alla dinamica dei corpi rigidi. Corpo rigido continuo. Densita' volumetrica, superficiale e lineare. Posizione del centro di massa. Rotazioni attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale. Momento angolare assiale. Momento d'inerzia.
22	30 aprile 2015	Lavoro ed energia cinetica in moti di rotazionali con asse fisso. Calcolo di momenti d'inerzia in vari sistemi.
23	4 maggio 2015	Esercizi e applicazioni.
24	7 maggio 2015	Teorema di Huygens-Steiner. Pendolo composto: lunghezza ridotta e assi reciproci. Analisi cinematica e dinamica del moto di puro rotolamento.
25	8 maggio 2015	Attrito volvente. Impulso angolare. Esercizi e applicazioni.
26	11 maggio 2015	Teorema di Poinsot. Ellissoide e matrice d'inerzia. Assi principali e assi centrali d'inerzia. Moto di un giroscopio. Precessione. Nutazione. Statica. Esempi e applicazioni.
27	14 maggio 2015	Introduzione generale ai fenomeni ondulatori. Proprieta' dell'equazione differenziale dell'oscillatore armonico. Energia dell'oscillatore armonico. Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito viscoso: smorzamento forte, critico e debole.
28	15 maggio 2015	Oscillatore armonico forzato. Risonanza. Pendolo di torsione. Esperimento di Cavendish.
29	18 maggio 2015	La forza gravitazionale. Massa inerziale e massa gravitazionale. Il campo gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale.
30	21 maggio 2015	Potenziale gravitazionale. Potenziale e campo gravitazionale all'esterno di distribuzioni omogenee di massa a forma di: anello, guscio sferico e sfera. Velocita' di fuga da un pianeta.
31	22 maggio 2015	Traiettorie in un campo gravitazionale. Riduzione ad un problema monodimensionale: energia potenziale efficace. Esempi ed applicazioni. Introduzione alla teoria della relativita'. Trasformazioni di Lorentz. Postulati di Einstein.
32	25 maggio 2015	Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze. Quadrivettori tempo-posizione e energia-impulso. Principio di equivalenza e cenni di relativita' generale.