Corso di Fisica I per Chimica Industriale A.A.2015/2016

Nel corso di Fisica I vengono illustrati i principi fondamentali della meccanica classica, i concetti di forza, lavoro ed energia e, successivamente, il principio generale di conservazione dell'energia e le proprietà di evoluzione dei fenomeni naturali (primo e secondo principio della termodinamica). Lo studente viene introdotto all’uso del metodo scientifico fino alla modellizzazione necessaria alla soluzione di semplici problemi.

Comunicazioni importanti


Docente

  • Francesco Santanastasio
  • Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma
  • Edificio G. Marconi, piano 2, stanza M202-b
  • email: francesco.santanastasio@roma1.infn.it
  • ufficio: +39 06 4991 4388 (int. 24388)

    • Orario delle lezioni

  • Inizio Lezioni: Martedì 1 Marzo 2016

  • Fine Lezioni: Martedì 7 Giugno 2016

  • Orari:
    • Mar. 9-11, Aula IV (Ed. G. Castelnuovo, Matematica)
    • Mer. 9-11, Aula IV (Ed. G. Castelnuovo, Matematica)
    • Ven. 11-13, Aula IV (Ed. G. Castelnuovo, Matematica)
    Maggiori informazioni sul corso di laurea in chimica industriale sono disponibili al seguente link

    Il Calendario Accademico della Sapienza per l'anno 2015-2016 è disponibile al seguente link

    Ricevimento

  • Orari:
    • Lun. 14:00-15:00 (durante il corso)
    • Gio. 14:00-15:00 (durante il corso)
    • Oppure in qualunque altro giorno/orario lavorativo previo appuntamento via e-mail
  • Dove:
    • Stanza M202-b, secondo piano (Edificio Marconi, Dipartimento di Fisica)

    Esami

  • Sessioni d'esame:
    • Sessione Straordinaria Aprile 2016 (1 appello, solo per studenti fuori corso od in procinto di laurearsi)
      • Prova scritta: 04 aprile 2016, ore 14:00, aula V, piano terra, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica)
    • Sessione Giugno-Luglio 2016 (2 appelli)
      • Primo appello:
        • Prova scritta: 28 giugno 2016, ore 14:00, aula La Ginestra, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
        • Prova orale (per chi ha superato tutti gli esoneri e non deve recuperare nulla durante lo scritto):
          • 20 giugno (~1 studente), stanza del docente, ore 14:00
          • 24 giugno (~1 studente), stanza del docente, ore 9:00
          • 27 giugno (~8 studenti), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica), ore 9:00
          • 28 giugno (~3 studenti), stanza del docente, ore 9:00
          • 30 giugno (~6 studenti), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica), ore 9:00
          • 4 luglio (~3 studenti), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica), ore 9:00
        • Prova orale (per chi ha superato lo scritto o ha recuperato un esonero allo scritto):
          • 1 luglio, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica), ore 9:00. Gli studenti possono visionare il compito e prenotarsi per fare l`esame in una delle seguenti date del primo appello: 1 luglio o 4 luglio. Alternativamente l`esame orale puo` essere svolto nel secondo appello a partire dal 21 luglio.
      • Secondo appello:
        • Prova scritta: 13 luglio 2016, ore 10:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
        • Prova orale: 22 luglio 2016, ore 9:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - Nota: gli esami potrebbero continuare anche nei giorni seguenti a seconda del numero di studenti.
    • Sessione Settembre-Ottobre 2016 (2 appelli)
      • Primo appello:
        • Prova scritta: 14 settembre 2016, ore 09:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
        • Prova orale (solo per chi ha passato lo scritto a luglio 2016): 15 settembre 2016, ore 09:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - Nota: gli esami potrebbero continuare anche il giorno 16 settembre a seconda del numero di studenti.
        • Prova orale (solo per chi supera lo scritto del 14 settembre 2016): 22 settembre 2016, ore 09:00, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica).
      • Secondo appello:
        • Prova scritta: 28 settembre 2016, ore 09:00, aula A, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
        • Prova orale: 05 ottobre 2016, ore 14:00, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica).
        • Prova orale: 06 ottobre 2016, ore 14:00, aula VI, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica).
    • Sessione Straordinaria Novembre 2016 (1 appello, solo per studenti fuori corso od in procinto di laurearsi)
    • Sessione Gennaio-Febbraio 2017 (2 appelli)
      • Primo appello:
        • Prova scritta: 18 gennaio 2017, ore 14:00, aula VI, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
        • Prova orale: 25 gennaio 2017, ore 9:00, aula VI, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica).
      • Secondo appello:
        • Prova scritta: 15 febbraio 2017, ore 09:00, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo - risultati
        • Prova orale: 22 febbrario 2017, ore 9:00, aula da IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) (IMPORTANTE: come indicato nelle modalità di esame, chi ha superato lo scritto deve svolgere la prova orale in questo appello).
  • Prove di esonero:
    • Esonero 1 (meccanica del punto materiale): venerdì 15 aprile, ore 14:00, aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
    • Esonero 2 (meccanica dei sistemi): lunedì 16 maggio, ore 15:00, aula La Ginestra, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
    • Esonero 3 (termodinamica): mercoledì 15 giugno, ore 13:30, aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
    • 16/06/2016: per gli studenti che hanno superato i 3 esoneri senza il recupero, la proposta di voto per la prova scritta è riportata in questa tabella .
    • Visione compiti esonero 3 (per tutti) e scelta data orale (solo per chi ha superato gli esoneri): lunedì 20 giugno, ore 09:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica)
    • Recupero esoneri (primo appello): martedì 28 giugno, ore 14:00, aula La Ginestra, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
    • 29/06/2016: per gli studenti che hanno superato 2 esoneri ed il recupero del 28/06/2016, la proposta di voto per la prova scritta è riportata in questa tabella .
    • Recupero esoneri (secondo appello): mercoledì 13 luglio, ore 10:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
    • 20/07/2016: per gli studenti che hanno superato 2 esoneri ed il recupero del 13/07/2016, la proposta di voto per la prova scritta è riportata in questa tabella .

  • La prenotazione agli esami deve essere effettuata tramite il sito INFOSTUD (ad eccezione delle prove di esonero svolte durante il corso)

  • Svolgimento degli esami:
    • L'esame è articolato in una prova scritta ed un colloquio orale. Lo studente è ammesso alla prova orale soltanto nel caso in cui il voto riportato nella prova scritta sia maggiore od uguale a 15/30.
    • Il giorno della prova scritta e della prova orale lo studente deve obbligatoriamente presentare un documento di riconoscimento in corso di validità. Nel caso della prova orale dovrà inoltre presentare la ricevuta per la verbalizzazione dell'esame stampata da INFOSTUD.
    • Prove di esonero. Durante il corso saranno svolte 3 prove di esonero dalla prova scritta sui 3 argomenti principali del corso (meccanica del punto, meccanica dei sistemi, termodinamica). Le date approssimative degli esoneri sono: metà aprile, metà maggio, metà giugno. Ad ogni prova verrà assegnato un voto in trentesimi. Per essere esonerati dalla prova scritta è necessario che in ciascuna delle 3 prove di esonero il voto ottenuto sia maggiore od uguale a 15/30. Il voto dello scritto finale è la media dei 3 voti degli esoneri. È possibile fare un solo tentativo per recuperare/incrementare il voto di una sola delle 3 prove di esonero durante uno dei due appelli della sessione estiva di esame (giugno-luglio 2016) svolgendo il solo esercizio relativo a quella parte del programma. Se il compito di recupero viene consegnato, si esaurisce l'unico tentativo per recuperare/incrementare il voto. È tuttavia possibile non consegnare il compito di recupero e quindi rimane valido il voto precedente e si può tentare il recupero/incremento del voto al secondo appello.
    • Nel caso di esame scritto intero (no esoneri), nel momento in cui lo studente si presenta ad una prova scritta di un qualunque appello (e quindi prende visione del compito di esame corrente), il risultato della prova scritta del precedente appello viene automaticamente annullato (anche nel caso in cui la prova scritta corrente non venga poi consegnata per la valutazione).
    • Gli studenti che hanno effettuato la prova scritta si presentano il giorno della prova orale per visionare il compito scritto e decidere quando svolgere l'esame orale (vedi dettagli sotto).
    • La prova orale si svolge in genere una settimana dopo la prova scritta. Maggiori dettagli (ora e luogo) verranno forniti il giorno della prova scritta o su questo sito web.
    • Per venire incontro alle esigenze degli studenti, la prova scritta è considerata valida per l'appello corrente o (alternativamente) per quello successivo. Fà eccezione l'ultimo appello della sessione di febbraio 2017, nella quale la prova scritta ed orale dovranno essere svolte durante lo stesso appello. Fanno eccezione anche tutte le sessioni per studenti fuori-corso, nelle quali la prova scritta ed orale dovranno essere svolte durante lo stesso appello.
    • Esempio 1 (con esoneri) . Lo studente X supera i 3 esoneri durante lo svolgimento del corso con voto maggiore od uguale a 15/30. Può dunque sostenere l'esame orale in uno solo dei due appelli della sessione estiva 2016 (giugno o luglio 2016).
    • Esempio 2 (con esoneri) . Lo studente X supera solo 2 dei 3 esoneri durante lo svolgimento del corso con voto maggiore od uguale a 15/30. Può dunque recuperare l'esonero mancante in uno dei due appelli della sessione estiva 2016 (giugno o luglio 2016). Prova l'appello di giugno ma, dopo aver visionato il compito, decide di non consegnare. Può fare dunque l'ultimo tentativo per recuperare l'esonero mancante durante l'appello di luglio 2016 e lo supera. Può dunque decidere di sostenere l'esame orale sia nell'appello corrente (luglio 2016) che nel primo appello della sessione succesiva (settembre 2016).
    • Esempio 3 (con esame scritto intero). Lo studente X passa la prova scritta nell'appello di luglio 2016 (l'ultimo appello della sessione giugno-luglio 2016) con voto maggiore od uguale a 15/30. Egli può dunque scegliere di svolgere la prova orale o durante lo stesso appello di luglio 2016, o (alternativamente) durante l'appello successivo di settembre 2016 (il primo appello della sessione settembre-ottobre 2016). Lo studente non può svolgere sia la prova orale di luglio 2016 che la prova orale di settembre 2016 utilizzando lo stesso voto della prova scritta di luglio 2016; dovrà scegliere quale delle due affrontare. La scelta viene fatta presentandosi il giorno della prima prova orale disponibile (in questo esempio, alla prova orale dell'appello di luglio 2016). Se lo studente si presenta alla prova scritta di settembre 2016 (e prende dunque visione del compito di esame), il risultato della prova scritta di luglio 2016 viene automaticamente annullato (anche nel caso in cui la prova scritta di settembre 2016 non venga poi consegnata per la valutazione).

    Testi

  • Testo principale:
    • Teoria ed Esercizi: Ferrari, Luci, Mariani, Pellissetto (FLMP), "Fisica I (Meccanica e Termodinamica)", Ed. Idelson-Gnocchi
  • Testo consigliato per esercizi (opzionale):
    • Esercizi di meccanica: Loreto, Baldassarri, Servedio, Tria (LBST), "Fisica Generale (Meccanica)", Ed. McGraw-Hill
  • Testi per approfondimenti (opzionale):
    • Teoria ed Esercizi: Mencuccini, Silvestrini (MS), "Fisica I (Meccanica - Termodinamica)", Liguori Editore

    Diario delle lezioni e programma d'esame

    Il diario delle lezioni sarà aggiornato regolarmente dopo ogni lezione. L'insieme degli argomenti trattati costituirà il programma d'esame.

  • 01/03 - LEZIONE 1:
    • Introduzione e struttura del corso
    • Metodologia scientifica, concetto di misura, unità di misura, campioni
    • Il sistema internazionale (SI)
    • Cambio di unità di misura (esempi)
    • Analisi dimensionale (esempi)
    • Cenni su cifre significative ed ordini di grandezza
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 1 (1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, Solo cenni: 1.7, 1.8)
    • Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 1, Es. 1.8, 1.9, 1.10, 1.11
  • 02/03 - LEZIONE 2:
    • Cinematica in una dimensione: introduzione, sistemi di riferimento
    • Posizione e spostamento, legge oraria
    • Velocità media e velocità istantanea, definizione, dimensioni e unità di misura
    • Accelerazione media e istantanea, definizione, dimensioni e unità di misura
    • Dalla velocità allo spostamento
    • Dall’accelerazione alla velocità
    • Moto uniforme (velocità costante)
    • Mono uniformemente accelerato (accelerazione costante)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 2 (Intro, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7)
    • Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 2, Es. 2.8, 2.13, 2.14
  • 04/03 - LEZIONE 3:
    • Accelerazione nel moto di caduta libera: accelerazione di gravità (g)
    • Esercizi sul moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato.
    • Esercizi per casa (con soluzioni):
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 2 (2.8)
    • Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 2, Prob. 2.1, 2.3; Es. 2.20, 2.21
  • 08/03 - LEZIONE 4:
    • Grandezze scalari e vettoriali
    • Vettori: definizione, componenti, versori
    • Operazioni tra vettori: prodotto per uno scalare, somma e sottrazione, prodotto scalare, prodotto vettoriale
    • Esempi di calcolo di operazioni tra vettori: pag. 48, pag. 55, pag 291 (FLMP)
    • Moto in 2 (e 3) dimensioni: traiettoria, vettore spostamento, vettore velocità media ed istantanea
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 3 (Intro, 3.1, 3.2, 3.3, 3.3.1), Cap 9 (9.1)
  • 09/03 - LEZIONE 5:
    • Vettore accelerazione media ed istantanea
    • Scomposizione dell’accelerazione in accelerazione tangenziale ed accelerazioni normale (o centripeta) rispetto alla traiettoria (solo cenni al moto generale)
    • Moto circolare uniforme: velocità angolare, velocità lineare, accelerazione centripeta, periodo, frequenza
    • Caduta dei gravi in due dimensioni (moto del proiettile): traiettoria parabolica, gittata, durata del tiro, altezza massima, cambiamento della velocità durante il moto
    • Moti relativi: sistemi in traslazione rettilinea, trasformazioni di Galileo
      • Esempio: l'uomo e la macchina: (FLMP) 3.3, pag.77
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 3 (3.3.2, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, no "Trasformazioni di Lorentz"),
  • 11/03 - LEZIONE 6:
    • Esercizi svolti su moto circolare uniforme, moto parabolico di un grave, moti relativi:
    • Esercizi per casa (le soluzioni saranno pubblicate il giorno 16/03 dopo il ricevimento):
    • 15/03 - LEZIONE 7:
      • Dinamica del punto materiale: introduzione, concetto di forza
      • Primo principio della dinamica: sistemi inerziali, Terra come sistema di rif. inerziale
      • Secondo principio della dinamica: massa inerziale, principio di sovrapposizione e forza risultante
      • Esempio: Problema 4.1 (FLMP) pag 98
      • Misura di una forza: misura dinamica e misura statica (dinamometro)
      • Forze fondamentali: forza elettromagnetica (cenni), nucleare forte e debole (cenni), forza a distanza e forze di contatto (come schematizzazione di effetti microscopici)
      • Forza gravitazionale: legge di gravitazione universale
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 4 (intro, 4.1, 4.2, 4.3, intro 4.4)
    • 16/03 - LEZIONE 8:
      • Massa gravitazionale e massa inerziale: la bilancia a piatti per la misura della massa gravitazionale, esperimento di Galileo dalla Torre di Pisa e il principio di equivalenza
      • Forza peso: forza gravitazionale sulla superficie terreste, accelerazione di gravita’, differenza tra peso e massa, misura del peso tramite la bilancia elastica (dinamometro)
      • Esempio: misura della massa di un pianeta sconosciuto con la bilancia elastica: Es. 4.18 (FLMP), pag. 115
      • Terzo principio della dinamica
        • Esempi: corpo attratto dalla terra e viceversa, Esempio (FLMP) pag. 112
      • Forze di contatto e reazioni vincolari, vincoli unilaterali e bilaterali
      • Reazione normale
        • Esempio (FLMP) pag. 119
      • Tensione di una corda
        • Problema 5.2 (FLMP) pag. 122
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 4 (4.4, 4.5), Cap. 5 (5.1.1, 5.1.2)
      • Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 4, Es. 4.14, 4.15, 4.16, 4.17; Esempio pag. 108 (FMLP) Cap. 5, Prob. 5.3 pag. 123, Es. 5.3, 5.4, 5.5 pag. 167
    • 18/03 - LEZIONE 9:
      • Ripasso moti relativi e moto circolare uniforme su richiesta degli studenti (vedi lezioni precedenti per riferimenti bibliografici)
      • Esercizi su secondo principio della dinamica, reazioni vincolare normale, tensione di una corda, carrucola ideale
        • Es. 4.10 (FLMP) pag. 114
        • Es. 4.16 (FLMP) pag. 115
        • Problema 5.3 (FLMP) pag. 123 (per casa)
        • Carrucola ideale: Macchina di Atwood [Sezione 5.1.3] (no combinazione di carrucole [box pag. 126])
    • 22/03 - LEZIONE 10:
      • Forza di attrito: attrito statico, attrito dinamico, coefficienti di attrito statico e dinamico
        • Esempio: Problema 5.5 (FLMP) pag. 130
      • Piano inclinato in assenza di attrito
        • Esempio: Problema 5.7 (FLMP) pag. 137
      • Piano inclinato in presenza di attrito
        • con attrito statico (condizione di scivolamento)
        • con attrito dinamico
        • Esempio: Problema 5.9 (FLMP) pag. 141 (per casa)
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.2, 5.4)
      • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 5, Es. 5.6, 5.7, 5.10, 5.11, 5.12, 5.13, pag. 167-168
    • 23/03 - LEZIONE 11:
      • Forza elastica: molla ideale
      • Il moto armonico: equazione dell’oscillatore armonico, legge oraria del moto armonico
      • Analisi del moto armonico: pulsazione, periodo, calcolo di ampiezza e fase a partire dalle condizioni iniziali
      • Esempi:
        • Problema 5.10 (FLMP) pag. 149 (per casa)
        • Problema 5.11 (FLMP) pag. 150 (per casa)
        • Il pendolo semplice: soluzione nell’approssimazione di piccole oscillazioni, periodo del pendolo
      • Forza centripeta (dinamica del moto circolare)
        • cenni a casi particolari
      • Forze apparenti (solo cenni)
        • Sistemi in moto rettilineo uniformemente accelerato (accelerazione di traslazione)
        • Moto circolare e forza centrifuga
        • Esempi:
        • Sistemi in moto rettilineo uniformemente accelerato (accelerazione di traslazione)
          • Variazione dell'accelerazione di gravità con la latitudine: Prob. 5.17 (FLMP), pag. 161 (per casa)
          • Bilancia in ascensore: Esempio (FLMP) pag. 164-165
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.5, 5.6, 5.7 (solo cenni), no 5.3 "Forza di resistenza del mezzo")
      • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 5, Es. 5.24, 5.25, 5.26, pag. 169-170, (FMLP) Cap. 5, Problema 5.13 (FLMP) pag. 156, Problema 5.14 (FLMP) pag. 157 (da studiare a casa), Prob. 5.15 (FLMP) pag. 157, Es. 5.18, 5.22, 5.29, 5.30, 5.35
    • 30/03 - LEZIONE 12:
      • Lavoro di una forza: integrale di linea
      • Esempi notevoli di lavoro:
        • forza ortogonale allo spostamento
        • forza parallela allo spostamento
        • forza costante e cammino rettilineo
        • forza peso
        • forza elastica
        • forza d'attrito
      • Esempi:
        • Problema 6.1 pag. 178
        • Problema 6.2 pag. 179 (per casa)
      • Teorema dell’energia cinetica (dimostrazione)
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 6 (6.1, 6.2)
      • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 6, Es. 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 6.9
    • 01/04 - LEZIONE 13:
      • Ripasso teorema dell’energia cinetica
      • Potenza
      • Esercizi svolti in aula
        • Prob. 6.3 (FLMP) pag. 188 (per casa)
        • Es. 6.10 (FLMP) pag. 193 [1) soluzione usando teorema dell’energia cinetica 2) soluzione con approccio cinematico]
        • Es. 6.21 (FLMP) pag. 195
        • Es. 6.16 (FLMP) pag. 194
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 6 (6.2,6.3)
      • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 6, Esempio pag. 191, Es. 6.15, 6.18, 6.22
    • 05/04 - LEZIONE 14:
      • Forze conservative:
        • forze costanti (esempio forza peso)
        • forze radiali (esempio forza gravità e forza elastica)
      • Energia potenziale
      • Energia potenziale forza peso (Esempio 7.2 (FLMP) pag. 213)
      • Conservazione dell'energia meccanica
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.1, 7.2.1, 7.3 (solo teoria nella lezione di oggi))
    • 06/04 - LEZIONE 15:
      • Energia potenziale forza elastica (Prob. 7.5 (FLMP) pag. 216)
      • Esempi su energia potenziale forza peso e forza elastica
        • Prob. 7.2, 7.7 (FLMP) pag 213-218, (FLMP) Cap. 7 Es. 7.2, 7.6
        • (FLMP) Prob. 7.3 (per casa), 7.4, 7.5, 7.6 (per casa), pag 213-217
      • Variazione dell’energia meccanica in presenza di forze non conservative
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.2.2, 7.4)
      • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 7, Es. 7.1, 7.3, 7.4
    • 07/04 - LEZIONE 16:
    • 12/04 - LEZIONE 17:
      • Esercizi su conservazione energia
        • Prob. 7.7 (FLMP) pag. 219
        • "Giro della morte" - Prob. 7.8 (FLMP) pag. 219
      • Energia potenziale della forza gravitazionale
      • Ricavare la forza dall’energia potenziale
      • Informazioni sul moto deducibili dal grafico dell’energia potenziale
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.2.3, approfondimenti pag. 210-211, 7.5)
      • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 7, Es. 7.9, 7.10, 7.11, 7.12
    • 13/04 - LEZIONE 18:
      • Esercizi svolti su richiesta degli studenti in preparazione all'esonero di meccanica del punto materiale
    • 19/04 - LEZIONE 19:
      • Introduzione alla dinamica dei sistemi di punti materiali
      • Quantità di moto e generalizzazione della seconda legge della dinamica
      • Impulso di una forza
      • Moto di un sistema di punti: prima equazione cardinale
      • Conservazione della quantità di moto
        • Esempio: Prob. 8.2 (FLMP) pag. 241
      • Centro di massa e teorema del centro di massa
        • Esempi:
          • Probl. 8.8 (FLMP) pag. 248
          • Probl. 8.9 (FLMP) pag. 250
        • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.1, 8.3, 8.4, 8.5)
        • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.5, 8.6, 8.7, 8.9, 8.10, 8.11, 8.12 (sull'ultimo esercizio 8.12 fare l'approssimazione che m_palla << M_bambino)
    • 20/04 - LEZIONE 20 :
      • Energia cinetica di un sistema di punti materiali: Teorema di Koenig
      • Teorema dell’energia cinetica per un sistema di punti materiali
      • Esempi:
        • Problema 8.17 (FLMP) pag. 275
      • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.6, 8.9)
  • 22/04 - LEZIONE 21 :
    • Esercizi su conservazione della quantita` di moto e centro di massa
      • Perchè non e` possibile sollevarsi tirandosi per i capelli
      • Es. 8.13 (FLMP) pag. 283
      • Esercizio 2
      • Esercizio simile a Es. 8.8 (FLMP) pag. 283
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.13, 8.14, 8.19, 8.24
  • 26/04 - LEZIONE 22 :
    • Impulso di una forza ed il teorema dell'impulso
    • Urti: conservazione della quantità di moto, urti elastici ed anelastici
    • Urti centrali (in una dimensione)
      • elastico: caso generale, tra masse uguali, caso particolare dell'urto contro una parete (anche con angolo di incidenza diverso da zero: legge di riflessione)
      • anelastico: cenni al caso generale
      • completamente anelastico: massima dissipazione di energia in un urto (utilizzando il teorema di Koenig)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.2, 8.7, 8.8, escluso “urto elastico non centrale”: box grigio pagina 267)
  • 27/04 - LEZIONE 23 :
    • Esercizi sugli urti
      • Esercizio simile a Problema 8.5 (FLMP) pag. 244
      • Problema. 8.12 (FLMP) pag. 265 (Nota: errore sul testo riguardo al moto parabolico. La quota massima dipende dalla forma della guida che non e` specificata dal problema. La soluzione e` valida se si assume una guida infinita che si prolunga verso l`alto ed il corpo mantiene sempre il contatto con la guida)
      • Esame 15/07/2015 - Esercizio 2
      • Problema 8.13 (FLMP) pag. 269
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.3, 8.4, 8.15, 8.16, 8.17, 8.18, 8.21, 8.23, 8.25, 8.26, 8.27, 8.28, 8.29, 8.30
  • 29/04 - LEZIONE 24 :
    • Definizione di corpo rigido
    • Cenni sul moto generale di un corpo rigido: traslazione centro di massa (CM) + rotazione intorno ad un asse passante per il CM
    • Richiami sul prodotto vettoriale
    • Rotazione di un corpo rigido e momento di una forza
    • Coppia di forze
    • Condizioni di equilibrio di un corpo rigido
      • dimostrazione che le condizioni di equilibrio non dipendono dalla scelta del polo per calcolare i momenti
    • Risultante della forza peso applicata al CM (o baricentro), risultante della reazione vincolare (esempio torre di Pisa)
    • Esempio: scala appoggiata ad una parete Prob 9.4 (FLMP) pag. 298
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.10) , Cap. 9 (9.1, 9.2, 9.3, 9.4)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 9, Prob. 9.2 (pag.293), Prob. 9.3-9.4 (pag. 298), Prob. 9.5 (pag. 302), Es. 9.2, 9.4, 9.8, 9.9, 9.11, 9.13
  • 03/05 - LEZIONE 25 :
    • Momento angolare o momento della quantità di moto per un punto materiale
    • Esempi:
      • momento angolare di un punto materiale in moto rettilineo uniforme
      • momento angolare di un punto materiale in moto circolare uniforme
    • Seconda equazione cardinale per un sistema di punti materiali
    • Esercizi:
      • Problema 10.1 (FLMP) pag. 312
      • Problema 10.6 (FLMP) pag. 323
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 10 (10.1, 10.3, no leggi di Keplero)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Problema 10.2 pag .313, Cap. 10, Es. 10.1, 10.2, 10.3
  • 04/05 - LEZIONE 26 :
    • Rotazione di un corpo rigido intorno ad un asse fisso
      • cinematica del moto di rotazione
      • energia cinetica di rotazione
      • momento angolare
      • momento delle forze esterne
      • seconda equazione cardinale (equazione del moto)
    • Momento d’inerzia
      • similitudini e differenze concettuali tra il momento d’inerzia e la massa inerziale
      • calcolo del momento d’inerzia di una sbarretta unidimensionale
      • teorema di Huygens-Steiner (dimostrazione facoltativa)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 10 (10.4 introduzione, 10.4.1, 10.4.2, 10.4.3, 10.4.4, 10.4.5)
  • 06/05 - LEZIONE 27 :
  • 10/05 - LEZIONE 28 :
  • 11/05, 13/05 - LEZIONE 29, 30 :
    • Esercizi su seconda equazione cardinale, conservazione energia, ed urti per solidi in rotazione attorno ad asse fisso
    • Pendolo semplice e pendolo fisico (box verde pag. 341 di FMLP)
    • Problema 10.9 (FLMP) pag. 340
    • Es. 10.10 e 10.11 (FLMP) pag. 359
    • Es. 10.17 (FLMP) pag. 359
  • 17/05 - LEZIONE 31 :
    • Introduzione alla termodinamica: sistema termodinamico, grandezze estensive ed intensive, variabili di stato, equilibrio termodinamico
    • Densità: definizione ed unità di misura
    • Pressione: definizione, unità di misura, misura della pressione con manometro elastico
    • Temperatura: definizione, principio zero della termodinamica, scale termometriche (centigrada, Fahrenheit), misura della temperatura (termometro)
    • Dilatazione termica: coefficiente di dilatazione termica (lineare, superficie, e volume)
      • Per casa: Prob. 12.5 (FLMP) pag. 430 - La benzina "costa" di più d'estate o d'inverno?
    • Trasformazioni termodinamiche, diagrammi di stato e piano di Clapeyron
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 11 (11.1, 11.2), Cap. 12 (introduzione, 12.1, 12.2 introduzione)
    • Esercizi consigliati (facoltativi): (FMLP) Prob. 12.7 pag. 432; Cap. 12, Es. 12.7, 12.9
  • 20/05 - LEZIONE 32 :
    • Esperimenti sui gas: I e II legge di Gay-Lussac, legge di Boyle-Mariotte
    • Temperatura assoluta, definizione del Kelvin, zero assoluto
    • Unita di massa atomica, numero di Avogadro, mole
    • Equazione di stato dei gas perfetti, costante dei gas e costante di Boltzmann
    • Legge di Dalton, miscele
    • Teoria cinetica dei gas (perfetti)
      • definizione di velocità quadratica media
      • ipotesi del modello di gas perfetto
      • interpretazione microscopica della pressione
      • interpretazione microscopica della temperatura
      • teorema di equipartizione dell’energia (enunciato, gradi di libertà, considerazioni energetiche su molecole monoatomiche, biatomiche e poliatomiche)
      • discussione sulle ipotesi del modello del gas utilizzato:
        • urti elastici contro pareti, effetto gravita’, isotropia
      • esempio:
        • calcolo velocità quadratica media molecole di un gas a temperatura T (Prob. 12.17 (FLMP) pag. 463)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 12 (12.2, 12.3, 12.4, 12.5, no “deviazioni dall’equazione di stato dei gas perfetti”, no “equazione di van der Waals”), (FLMP) Cap. 12 (12.6, 12.6.1, 12.6.2, 12.6.3, 12.6.4, 12.6.5)
  • 20/05 - LEZIONE 33 :
    • Esercizi su definizione di mole e gas perfetti
      • Es. 12.11 (FLMP) pag. 468
      • forza necessaria per aprire lo sportello di un congelatore utilizzando la legge dei gas perfetti (Es. 12.19 (FLMP) pag. 469)
      • Problema 12.13 (FLMP) pag. 447
    • Calore, capacita’ termica, calore specifico, calore specifico molare
      • esempio: calorimetro delle mescolanze
      • problemi (per casa): (FLMP) Prob. 13.1, 13.2, 13.3 pag. 477
    • Cambiamenti di stato, calore latente
      • esempio: calorimetro a ghiaccio
      • problemi (per casa): (FLMP) Prob. 13.4, 13.5 pag. 484
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 13 (introduzione, 13.1, 13.2)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 12, Prob. 12.8, 12.9, 12.10, 12.11, 12.12, 12.13, 12.14, 12.16, (FLMP) Cap 12, Es. 12.11, 12.12, 12.17, 12.18, 12.19, 12.20, 12.22
  • 24/05 - LEZIONE 34 :
    • Lavoro in termodinamica, rappresentazione grafica
      • Esempi di lavoro in alcune trasformazioni notevoli: ciclo, isocora, isobara reversibile, isoterma reversibile
      • Lavoro in trasformazioni irreversibili: esempio di isobara irreversibile
    • Calore e lavoro: il mulinello di Joule
    • Primo principio della termodinamica
    • Energia interna come funzione di stato
    • Espansione libera di un gas perfetto (esperimento di Joule), ed energia interna di un gas perfetto
    • Contributi all'energia interna di un sistema generico (solo cenni)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 14 (14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, concetti box verde pag. 530)
  • 25/05 - LEZIONE 35 :
    • Calori specifici di un gas perfetto:
      • cV: calore specifico a volume costante
      • cP: calore specifico a pressione costante. Relazione di Mayer (cP=cV+R, dimostrazione facoltativa)
    • Calcolo energia interna in casi particolari:
      • gas perfetto
      • solidi e liquidi (scambi di calore, cambiamento di stato)
    • Trasformazioni adiabatiche dei gas perfetti
    • Esercizi di riepilogo su gas perfetti, calore, primo principio della termodinamica:
      • (FLMP) Es. 12.18 pag. 469: definizione di pressione, equazione di stato dei gas perfetti
      • (FLMP) Problema. 13.4 pag. 484: calore e cambiamenti di stato
      • (FLMP) Probl. 14.9 pag. 539: calcolo lavoro con metodo grafico
      • (FLMP) Probl. 14.8 pag. 538: ciclo reversibile (isoterma, isobara, isocora)
    • Probelmi risolti consigliati: (FMLP) Cap. 14, Prob. 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7, 14.10, 14.11, 14.12, 14.13
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 14, tutti gli esercizi del capitolo sono consigliati.
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 14 (14.7, 14.8, incluso box verde pag. 542)
  • 27/05 - LEZIONE 36 :
    • Entropia e disordine
      • introduzione, concetto di microstato e macrostato, definizione di Boltzmann di entropia basata sul numero di microstati del sistema (cenni)
    • Definizione termodinamica dell'entropia
      • entropia come funzione di stato
      • variazione di entropia per i gas perfetti, esempi di trasformazioni reversibili (isocora, isobara, isoterma, adiabatica)
      • variazione di entropia per solidi e liquidi, nei cambiamenti di stato, e per una sorgente termica (o serbatorio termico)
    • Secondo principio della termodinamica
      • enunciato analitico: Disuguaglianza di Clausius (cenni, senza dimostrazioni)
      • variazione di entropia in trasformazioni adiabatiche irreversibili, variazione di entropia dell'universo (cenni, vedi slides)
      • esempi di trasformazioni adiabatiche irreversibili, e calcolo variazione di entropia:
        • espansione libera di un gas: Probl. 15.10 (FLMP) pag. 582
        • scambio calore tra due corpi a diversa temperatura iniziale: Probl. 15.11 (FLMP) pag. 590
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 15 (15.13, 15.4,15.4.1, box verdi pag. 577-580) + guida schematica argomenti trattati a lezione (slides)
  • 31/05 - LEZIONE 37 :
    • Macchine termiche, rendimento di una macchina termica
      • frigoriferi/pompe di calore e coefficiente di prestazione (facoltativo)
    • Rendimento di una macchina termica e secondo principio della termodinamica (cenni, vedi slides)
    • Macchina termica di Carnot (ciclo di Carnot)
      • lavoro e calore scambiati nel ciclo di Carnot, rendimento
      • rendimento del ciclo di Carnot calcolato tramite la variazione di entropia di un ciclo (ΔS=0)
    • Rendimento ed irreversibilità
      • confronto redimento macchina irreversibile vs macchina reversibile (dimostrato solo per il caso particolare di un ciclo di Carnot: irr. vs rev.)
      • teorema di Carnot (cenni, vedi slides)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 15 (15.1, box verdi pag. 560-561 [facoltativo], 15.3 [cenni, vedi slides], box verde pag. 570-571, 15.2, 15.5, 15.9 [dimostrazione solo per il caso particolare del ciclo di Carnot], 15.10 [cenni, vedi slides per la dimostrazione del teorema di Carnot]) + guida schematica argomenti trattati a lezione (slides)
  • 01/06 - LEZIONE 38 :
    • Esercizi di riepilogo su entropia, secondo principio della termodinamica, e macchine termiche
      • (FLMP) Probl. 15.11, pag 590
      • (FLMP) Probl. 15.12, pag 590
      • (FLMP) Probl. 15.8, pag 568
      • (FLMP) Probl. 15.2, pag 556
      • (FLMP) Probl. 15.13, pag 594
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 15, tutti gli esercizi e i problemi svolti sono consigliati (eccetto quelli sulle macchine frigorifere che sono un argomento facoltativo del programma).
    • Esercizi svolti: vedi "Primo e secondo principio della termodinamica" in fondo alla pagina
  • 07/06 - LEZIONE 39 :
    • Esercizi di riepilogo su primo e secondo principio della termodinamica, entropia, macchine termiche

    Esercizi con soluzioni

  • Cinematica del punto materiale
  • Lavoro, conservazione energia, energia potenziale
  • Conservazione quantita` di moto, centro di massa, ed urti
  • Sistemi in rotazione attorno ad un asse fisso: urti e conservazione momento angolare, momento d'inerzia, momento delle forze.
  • Primo e secondo principio della termodinamica
    •