Fondamenti di Fisica Sperimentale I+B

Sono contenuti gli appunti di Meccanica e Termodinamica a seguire il programma:

Meccanica
1. Cinematica del punto materiale:
– Moto rettilineo: legge oraria, velocità e accelerazione istantanea. Dall’accelerazione alla legge oraria.
– Moto curvilineo: dal vettore posizione alla velocità vettoriale e scalare.
– Scomposizione dell’accelerazione nelle componenti tangenziali e centripete.
– Moto circolare uniforme e vario: velocità angolare, velocità e accelerazione.
2. Dinamica del punto materiale:
– Le tre leggi fondamentali della dinamica.
– Forza gravitazionale e forza peso. Massa inerziale e gravitazionale.
– Quantità di moto, impulso di una forza e teorema dell’impulso.
– Momento di una forza, momento angolare e teorema del momento angolare.
3. Lavoro ed energia:
– Lavoro di una forza costante e variabile.
– Teorema del lavoro e dell’energia cinetica.
– Definizione di forze conservative e di energia potenziale.
– Teorema di conservazione dell’energia meccanica in presenza di forze conservative e non conservative.
4. Dinamica dei sistemi di punti materiali:
– Risultante delle forze interne e momento risultante delle forze interne.
– Prima equazione cardinale della dinamica dei sistemi.
– Centro di massa e teorema del moto del centro di massa.
– Seconda equazione cardinale della dinamica dei sistemi.
– Urti elastici ed anelastici tra punti materiali.
– Urti elastici in una dimensione.
Termodinamica
5. Primo principio
– Lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche.
– Energia interna e primo principio della termodinamica.
– Equazione di stato dei gas ideali.
– Energia interna di un gas ideale, relazione di Mayer.
– Trasformazioni reversibili di un gas ideale: isovolumica, isobara, isoterma, adiabatica.
6. Secondo principio
– Ciclo di Carnot e calcolo del rendimento.
– Secondo principio della termodinamica negli enunciati di Kelvin e Clausius e loro equivalenza.
– Teorema di Carnot.
– Disuguaglianza di Clausius e integrale di Clausius.
– Entropia: definizione e calcolo per un gas ideale.
– Principio di aumento dell’entropia e sua equivalenza con gli enunciati di Kelvin e Clausius.
– Teoria cinetica dei gas ideali e interpretazione microscopica della temperatura.

Sono contenuti gli appunti di Elettromagnetismo a seguire il programma:

Campo e potenziale elettrico
 Elettricità e cariche elettriche
 Legge di Coulomb
 Campo elettrico
 Legge di Gauss
 Lavoro di una forza elettrica
 Potenziale elettrico
 Energia del campo elettrico
 Dipolo elettrico
Conduttori
 Proprietà dei conduttori in elettrostatica
 Schermo elettrostatico
 Capacità e condensatori
Dielettrici
 Polarizzazione del dielettrico
 Legge di Gauss in presenza di materia
 Condensatori con dielettrici
Corrente elettrica nei conduttori
 Moto delle cariche elettriche
 Corrente elettrica
 Modello classico della conduzione elettrica
 Legge di Ohm
 Resistenza elettrica e resistori
 Effetto Joule
Campo magnetico e sorgenti del campo magnetico
 Evidenze sperimentali della forza magnetica
 Forza magnetica tra conduttori percorsi da corrente
 Il campo magnetico in relazione alle correnti
 Forza di Lorentz
 Legge di circuitazione di Ampère
 Legge di Gauss per il campo magnetico
 Spire e dipoli magnetici
Fenomenologia dei materiali magnetici
 Magnetizzazione della materia
 Permeabilità e suscettività magnetica
 Materiali diamagnetici, paramagnetici, ferromagnetici
 Legge di circuitazione di Ampère in presenza di materia