Fisica Generale I - Diario 2015-2016

( 9 CFU - 63 h - II semestre )

Programma del corso , Orario 2015-2016

Diario delle lezioni per l'anno accademico 2015-2016

Data Argomenti trattati

1
1 marzo 2016 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
3 marzo 2016 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
4 marzo 2016 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.

4
10 marzo 2016 Moto verticale di un grave. Moto armonico semplice.
Moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Esercizi.

5
11 marzo 2016 Moti piani: vettori posizione, velocita' e accelerazione.
Componenti tangenziali e normali di velocita' e accelerazione.
Moti circolari. Accelerazione centripeta.

6
14 marzo 2016 Coordinate polari. Componenti radiali e trasversali di velocita' e accelerazione.
Vettori velocita' e accelerazione angolare.
Moto circolare uniforme e unif. accelerato. Esercizi sui moti piani.

7
17 marzo 2016 Moto di un proiettile. Gittata e altezza massima.
Moto in tre dimensioni. Scomposizione e composizione dei moti.
Esempi ed esercizi.

8
18 marzo 2016 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.

9
21 marzo 2016 Studio del moto su un piano inclinato.
Forza elastica. Forza di attrito viscoso: velocita' limite.
Esercizi.

10
23 marzo 2016 Studio del moto di un pendolo semplice: caso delle piccole oscillazioni.
Lavoro di una forza. Potenza. Teorema dell'energia cinetica.
Lavoro di una forza di attrito radente.

11
30 marzo 2016 Lavoro della forza peso. Lavoro di una forza elastica. Forze conservative. Energia potenziale.
Principio di conservazione dell'energia meccanica.
Relazione tra energia potenziale e forza. Esempi e applicazioni.

12
06 aprile 2016 Momento angolare. Momento di una forza.
Teorema del momento angolare. Forze centrali.
Esempi e applicazioni.

13
7 aprile 2016
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
8 aprile 2016
Analisi del moto di trascinamento rettilineo uniformememnte accelerato.
Analisi del moto di trascinamento rotatorio uniforme.
Analisi del moto rispetto alla Terra.

15
13 aprile 2016 Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.

16
14 aprile 2016 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.
Esercizi.

--
15 aprile 2016 Attivita' didattiche sospese per inaugurazione anno accademico.

17
20 aprile 2016 Proprieta' del sistema di riferimento del centro di massa.
Teoremi Koenig e dell'energia cinetica.
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.

18
21 aprile 2016 Urti tra due punti materiali. Urto completamente anelastico. Urto elastico.
Urti anelastici: coefficiente di restituzione. Esercizi e applicazioni.

19
22 aprile 2016 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.

20
28 aprile 2016 Lavoro ed energia cinetica in moti di rotazionali con asse fisso.
Esercizi e applicazioni.

21
29 aprile 2016 Calcolo di momenti d'inerzia in vari sistemi.
Teorema di Huygens-Steiner.
Pendolo composto: lunghezza ridotta e assi reciproci.

22
5 maggio 2016 Esercizi e applicazioni.

23
6 maggio 2016 Analisi cinematica e dinamica del moto di puro rotolamento.
Esercizi e applicazioni.

24
9 maggio 2016 Attrito volvente.
Impulso angolare.
Esempi e applicazioni.

25
11 maggio 2016 Teorema di Poinsot. Ellissoide e matrice d'inerzia.
Assi principali e assi centrali d'inerzia.
Ellissoide dell'energia. Esempi e applicazioni.

26
12 maggio 2016 Giroscopio. Moto di una trottola. Precessione. Nutazione.
Equazioni della statica. Esempi e applicazioni.

27
16 maggio 2016 Introduzione generale ai fenomeni ondulatori.
Proprieta' dell'equazione differenziale dell'oscillatore armonico.
Energia dell'oscillatore armonico.
Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito radente.
Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito viscoso:
smorzamento forte e critico.

28
19 maggio 2016 Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito viscoso: smorzamento debole.
Oscillatore armonico forzato. Risonanza. Esempi ed applicazioni.
Pendolo di torsione. Esperimento di Cavendish.

29
19 maggio 2016 La forza gravitazionale. Le leggi di Keplero.
Massa inerziale e massa gravitazionale.
Il campo gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale.

30
20 maggio 2016 Il potenziale gravitazionale.
Potenziale e campo gravitazionale generato da distribuzioni omogenee
di massa a forma di: anello, guscio sferico e sfera.
Problema dei due corpi: massa ridotta.

31
20 maggio 2016 Determinazione della traiettoria in un campo gravitazionale.
Riduzione ad un problema monodimensionale.
Energia potenziale efficace e potenziale centrfugo.
Esempi ed applicazioni.
Velocita' di fuga da un pianeta.
Moto di sateliti.

32
23 maggio 2016 Introduzione alla teoria della relativita'.
Trasformazioni di Lorentz. Postulati di Einstein.
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	1 marzo 2016	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	3 marzo 2016	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	4 marzo 2016	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.
4	10 marzo 2016	Moto verticale di un grave. Moto armonico semplice. Moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Esercizi.
5	11 marzo 2016	Moti piani: vettori posizione, velocita' e accelerazione. Componenti tangenziali e normali di velocita' e accelerazione. Moti circolari. Accelerazione centripeta.
6	14 marzo 2016	Coordinate polari. Componenti radiali e trasversali di velocita' e accelerazione. Vettori velocita' e accelerazione angolare. Moto circolare uniforme e unif. accelerato. Esercizi sui moti piani.
7	17 marzo 2016	Moto di un proiettile. Gittata e altezza massima. Moto in tre dimensioni. Scomposizione e composizione dei moti. Esempi ed esercizi.
8	18 marzo 2016	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.
9	21 marzo 2016	Studio del moto su un piano inclinato. Forza elastica. Forza di attrito viscoso: velocita' limite. Esercizi.
10	23 marzo 2016	Studio del moto di un pendolo semplice: caso delle piccole oscillazioni. Lavoro di una forza. Potenza. Teorema dell'energia cinetica. Lavoro di una forza di attrito radente.
11	30 marzo 2016	Lavoro della forza peso. Lavoro di una forza elastica. Forze conservative. Energia potenziale. Principio di conservazione dell'energia meccanica. Relazione tra energia potenziale e forza. Esempi e applicazioni.
12	06 aprile 2016	Momento angolare. Momento di una forza. Teorema del momento angolare. Forze centrali. Esempi e applicazioni.
13	7 aprile 2016	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	8 aprile 2016	Analisi del moto di trascinamento rettilineo uniformememnte accelerato. Analisi del moto di trascinamento rotatorio uniforme. Analisi del moto rispetto alla Terra.
15	13 aprile 2016	Esercitazioni su cinematica/dinamica del punto materiale e sui moti relativi.
16	14 aprile 2016	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. Esercizi.
--	15 aprile 2016	Attivita' didattiche sospese per inaugurazione anno accademico.
17	20 aprile 2016	Proprieta' del sistema di riferimento del centro di massa. Teoremi Koenig e dell'energia cinetica. 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.
18	21 aprile 2016	Urti tra due punti materiali. Urto completamente anelastico. Urto elastico. Urti anelastici: coefficiente di restituzione. Esercizi e applicazioni.
19	22 aprile 2016	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.
20	28 aprile 2016	Lavoro ed energia cinetica in moti di rotazionali con asse fisso. Esercizi e applicazioni.
21	29 aprile 2016	Calcolo di momenti d'inerzia in vari sistemi. Teorema di Huygens-Steiner. Pendolo composto: lunghezza ridotta e assi reciproci.
22	5 maggio 2016	Esercizi e applicazioni.
23	6 maggio 2016	Analisi cinematica e dinamica del moto di puro rotolamento. Esercizi e applicazioni.
24	9 maggio 2016	Attrito volvente. Impulso angolare. Esempi e applicazioni.
25	11 maggio 2016	Teorema di Poinsot. Ellissoide e matrice d'inerzia. Assi principali e assi centrali d'inerzia. Ellissoide dell'energia. Esempi e applicazioni.
26	12 maggio 2016	Giroscopio. Moto di una trottola. Precessione. Nutazione. Equazioni della statica. Esempi e applicazioni.
27	16 maggio 2016	Introduzione generale ai fenomeni ondulatori. Proprieta' dell'equazione differenziale dell'oscillatore armonico. Energia dell'oscillatore armonico. Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito radente. Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito viscoso: smorzamento forte e critico.
28	19 maggio 2016	Oscillatore armonico smorzato da una forza di attrito viscoso: smorzamento debole. Oscillatore armonico forzato. Risonanza. Esempi ed applicazioni. Pendolo di torsione. Esperimento di Cavendish.
29	19 maggio 2016	La forza gravitazionale. Le leggi di Keplero. Massa inerziale e massa gravitazionale. Il campo gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale.
30	20 maggio 2016	Il potenziale gravitazionale. Potenziale e campo gravitazionale generato da distribuzioni omogenee di massa a forma di: anello, guscio sferico e sfera. Problema dei due corpi: massa ridotta.
31	20 maggio 2016	Determinazione della traiettoria in un campo gravitazionale. Riduzione ad un problema monodimensionale. Energia potenziale efficace e potenziale centrfugo. Esempi ed applicazioni. Velocita' di fuga da un pianeta. Moto di sateliti.
32	23 maggio 2016	Introduzione alla teoria della relativita'. Trasformazioni di Lorentz. Postulati di Einstein. Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezze. Quadrivettori tempo-posizione e energia-impulso. Principio di equivalenza e cenni di relativita' generale.