CONTENUTI DEL CORSO: Programma del corso di Fisica Generale I
INTRODUZIONE (2 ore di didattica frontale e 2 di esercitazione): Grandezze fisiche. Sistemi e unità di misura; cenni di calcolo trigonometrico e vettoriale; funzioni e rappresentazione cartesiana; cenni di calcolo differenziale e integrale; derivata di vettore.
CINEMATICA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): Cinematica del punto materiale; velocità e accelerazione; legge oraria di un punto materiale; moti uniformi e accelerati; moto balistico in due dimensioni
LEGGI DI NEWTON E EQUAZIONE DEL MOTO (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): principio di relatività; definizione di forza; riferimenti inerziali e principio di inerzia; quantità di moto, teorema dell'impulso; definizione di massa; secondo principio della dinamica definizione operativa di massa; equazioni del moto;
CONSEGUENZE DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): impulso e quantità di moto; momento angolare e momento della forza; lavoro e unità di misura del lavoro; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e conservazione dell'energia meccanica; forze non conservative; energia potenziale; equilibrio stabile, instabile e indifferente; potenza e sue unità di misura.
LEGGI DELLE FORZE (2 ore di didattica frontale e 2 di esercitazione): forze vincolari; attrito; legge di Hooke, forze viscose, conservatività del campo gravitazionale, energia potenziale del campo gravitazionale;
DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): terzo principio della dinamica; centro di massa; energia cinetica e teorema di Koenig; urti fra particelle in una e due dimesioni, urto completamente anelastico, urto elastico;
DINAMICA DEI CORPI RIGIDI (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): momento angolare e momento di inerzia; equazioni cardinali; moti rotatori e traslatori; rotolamento; teorema di Huyghens- Steiner o degli assi paralleli; definizione di asse principale di inerzia.
CALORE, LAVORO E PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): Sistemi termodinamici. Coordinate termodinamiche. Principio zero della Termodinamica. Temperatura empirica. Scale termometriche. Equivalenza calore-lavoro. Lavoro adiabatico. Energia interna. Primo Principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Calori specifici. Cambiamenti di fase.
GAS IDEALI E TEORIA CINETICA DEI GAS (4 ore di didattica frontale e 2 di esercitazione): Gas ideali. Leggi di Boyle, Volta-Gay Lussac, Avogadro. Concetto di mole. Equazione caratteristica dei gas ideali. Energia interna di un gas ideale. Relazione di Mayer fra i calori molari. Diagramma di Clapeyron. Transizioni di fase. Modello microscopico. Equipartizione dell’energia e calori specifici molari.
SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E ENTROPIA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): Trasformazioni isoterme, isocore, isobare, adiabatiche. Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot. Rendimento di una macchina termica. Macchina frigorifera. Enunciati di Kelvin e di Clausius del Secondo Principio della Termodinamica. Equivalenza dei due enunciati. Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica assoluta. Teorema di Clausius. Concetto di entropia. Principio dell’aumento dell’entropia dell’universo.