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.

I risultati della prova scritta di gennaio (23/01/2018) sono disponibili nella sezione "Esami".

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)

Inizio Lezioni: Mercoledì 1 Marzo 2017

Fine Lezioni: Mercoledì 14 Giugno 2017

Orari:

• Mar. 16-18, Aula VII (Ed. Fermi, Fisica - nuovo edificio)
• Mer. 14-16, Aula VII (Ed. Fermi, Fisica - nuovo edificio)
• Ven. 16-18, Aula VII (Ed. Fermi, Fisica - nuovo edificio) - fino alla fine di aprile (poi 14-16)

Maggiori informazioni sul corso di laurea in chimica industriale sono disponibili al seguente link

Il Calendario Accademico della Sapienza per l'anno 2016-2017 è disponibile al seguente link

Orari:

• Mar. 11:00-12:00 (durante il corso)
• Ven. 11:00-12:00 (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)

Sessioni d'esame:

• Sessione Straordinaria Aprile 2017 (1 appello, solo per studenti fuori corso od in procinto di laurearsi)
• Sessione Giugno-Luglio 2017 (2 appelli)
• Primo appello:
• Prova scritta: 27 giugno 2017, ore 09:00 (durata = 3 ore), aula II, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
• Prova orale (per chi ha superato gli esoneri o lo scritto completo): lunedi` 3 luglio, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica), ore 9:00. Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale. Alternativamente l`esame orale puo` essere svolto nell`appello di luglio.
• Secondo appello:
• Prova scritta: 14 luglio 2017, ore 09:00 (durata = 3 ore), aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
• Prova orale (per chi ha superato gli esoneri o lo scritto completo): venerdi` 21 luglio, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica), ore 9:00. Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
• Sessione Settembre 2017 (1 appello)
• Unico appello:
• Prova scritta: 18 settembre 2017, ore 09:00 (durata = 3 ore), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
• Prova orale: 22 settembre 2017, ore 9:00, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica). Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
• Sessione Straordinaria Novembre 2017 (1 appello, solo per studenti fuori corso od in procinto di laurearsi)
• Sessione Gennaio-Febbraio 2018 (2 appelli)
• Primo appello:
• Prova scritta: 23 gennaio 2018, ore 09:00 (durata = 3 ore), aula B, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
• Prova orale: 30 gennaio 2018, ore 9:00, aula V, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica). Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
• Secondo appello:
• Prova scritta: 12 febbraio 2018, ore 09:00 (durata = 3 ore), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica). L`esame orale puo` essere svolto solo nell`appello di febbraio.
• Voti esame scritto:
• 1759813 , M. V. , Voto = 26
• 1768827 , D. F. , Voto = 15
• Prova orale: 21 febbraio 2018, ore 9:00, aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica).
• Prove di esonero (3)
• Esonero 1 (meccanica del punto materiale): mercoledì 12 aprile, ore 13:30 (durata = 2 ore), aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
• Esonero 2 (meccanica dei sistemi): martedì 23 maggio, ore 13:30 (durata = 2 ore), aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
• Esonero 3 (termodinamica): lunedì 19 giugno, ore 14:00 (durata = 2 ore), aula VII, Fisica - Edificio Fermi (nuovo edificio di Fisica) - testo e soluzioni - risultati - per la visione dei compiti contattare il docente via email
• 19/06/2017: 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 - Di norma i primi orali si svolgono una settimana dopo lo scritto di giugno. Contattare il docente per anticipare la data dell`orale.
• Recupero esoneri (primo appello): martedì 27 giugno - testo e soluzioni - risultati
• 28/06/2017: per gli studenti che hanno superato 2 esoneri ed il recupero del 27/06/2017, la proposta di voto per la prova scritta è riportata in questa tabella .
• Recupero esoneri (secondo appello): venerdì 14 luglio - testo e soluzioni - risultati
• 16/07/2017: per gli studenti che hanno superato 2 esoneri ed il recupero del 14/07/2017, 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 2018, 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 2017 (giugno o luglio 2017).
• 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 2017 (giugno o luglio 2017). 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 2017 e lo supera. Può dunque decidere di sostenere l'esame orale sia nell'appello corrente (luglio 2017) che nel primo appello della sessione succesiva (settembre 2017).
• Esempio 3 (con esame scritto intero). Lo studente X passa la prova scritta nell'appello di luglio 2017 (l'ultimo appello della sessione giugno-luglio 2017) con voto maggiore od uguale a 15/30. Egli può dunque scegliere di svolgere la prova orale o durante lo stesso appello di luglio 2017, o (alternativamente) durante l'appello successivo di settembre 2017 (il primo appello della sessione settembre-ottobre 2017). Lo studente non può svolgere sia la prova orale di luglio 2017 che la prova orale di settembre 2017 utilizzando lo stesso voto della prova scritta di luglio 2017; 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 2017). Se lo studente si presenta alla prova scritta di settembre 2017 (e prende dunque visione del compito di esame), il risultato della prova scritta di luglio 2017 viene automaticamente annullato (anche nel caso in cui la prova scritta di settembre 2017 non venga poi consegnata per la valutazione).

Testo principale:

• Teoria ed Esercizi: Ferrari, Luci, Mariani, Pellissetto (FLMP), "Fisica I (Meccanica e Termodinamica)", Ed. Idelson-Gnocchi

Testi per esercizi:

• Esercizi di meccanica e termodinamica (capitolo 1-8 + appendice A): Alippi, Bettucci, Germano (ABG), "Fisica Generale", Società Editrice Esculapio
• Esercizi di meccanica: Loreto, Baldassarri, Servedio, Tria (LBST), "Fisica Generale (Meccanica)", Ed. McGraw-Hill

Testo per approfondimenti (opzionale):

• Teoria ed Esercizi: Mencuccini, Silvestrini (MS), "Fisica I (Meccanica - Termodinamica)", Casa Editrice Ambrosiana

01/03, 14-16 - 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, 1.7, 1.8)
• Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 1, Es. 1.8, 1.9, 1.10, 1.11

03/03, 14-16 - 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
• Problema inverso della cinematica (Dall’accelerazione alla velocità allo spostamento)
• Moto uniforme (velocità costante)
• Mono uniformemente accelerato (accelerazione costante)
• Esercizio svolto: (ABG) Cap. 2.4, Es. 2
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 2 (Intro, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7)

07/03, 16-18 - LEZIONE 3:

• Accelerazione nel moto di caduta libera: accelerazione di gravità (g)
• Esercizi sul moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato.
• 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)
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 2 (2.8), (FLMP) Cap. 3 (Intro, 3.1, 3.2), Cap 9 (9.1)
• Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 2, Prob. 2.1, 2.3; Es. 2.20, 2.21
• Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 2, Es. 2.8, 2.13, 2.14 ,

08/03, 14-16 - LEZIONE 4:

• Ripasso vettori ed esercizi
• Moto in 2 (e 3) dimensioni: traiettoria, vettore spostamento, vettore velocità media ed istantanea
• Vettore accelerazione media ed istantanea
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 3 (3.3)

10/03, 16-18 - LEZIONE 5:

• Caduta dei gravi in due dimensioni (moto del proiettile): traiettoria parabolica, gittata, durata del tiro, altezza massima, cambiamento della velocità durante il moto
• Moto circolare uniforme: velocità angolare, velocità lineare, accelerazione centripeta, periodo, frequenza
• Derivata di un vettore rotante con modulo costante (formula di Poisson)
• Scomposizione dell’accelerazione in accelerazione tangenziale ed accelerazione normale (o centripeta) rispetto alla traiettoria
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 3 (3.4, 3.5, 3.6), (MS) Cap. 2 (2.9, 2.10)

14/03, 16-18 - LEZIONE 6:

• Esercizi svolti su moto circolare uniforme, moto parabolico di un grave, moti relativi
• Esercizi per casa:
• Cinematica del punto materiale in due dimensioni e moti relativi
• Moti relativi: sistemi in traslazione, trasformazioni di Galileo
• Esempio: l'uomo e la macchina: (FLMP) 3.3, pag.77
• Esercizi consigliati:
• Sul moto circolare: (FLMP) Cap. 3, Es. 3.16, 3.17, 3.19
• Sul moto del proiettile: (FLMP) Cap. 3, Es. 3.10, 3.12, 3.14, 3.15
• Sui moti relativi: (FLMP) Cap. 3, Es. 3.23, 3.24
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap 3 (3.7, no "Trasformazioni di Lorentz")

15/03, 14-16 - 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
• 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)
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 4 (intro, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

17/03, 16-18 - LEZIONE 8:

• 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
• caso statico e caso dinamico (vedi appunti)
• Problema 5.2 (FLMP) pag. 122
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 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

21/03, 16-18 - LEZIONE 9:

• 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

22/03, 14-16 - LEZIONE 10:

• 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
• Carrucola ideale: Macchina di Atwood [Sezione 5.1.3] (no combinazione di carrucole [box pag. 126])
• Es. 5.10 (FLMP) pag. 168

24/03 - LEZIONE 11:

• Forza elastica: molla ideale
• molle in serie; molle in parallelo (non discusso sul libro, vedi appunti)
• 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
• Problema 5.10 (FLMP) pag. 149
• Problema 5.11 (FLMP) pag. 150 (per casa)
• Il pendolo semplice: soluzione nell’approssimazione di piccole oscillazioni, periodo del pendolo
• Es. 5.29 (FLMP) pag. 170
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.5)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 5, Es. 5.24, 5.25, 5.26, pag. 169-170

28/03, 16-18 - LEZIONE 12:

• Forza centripeta (dinamica del moto circolare)
• cenni a casi particolari
• Forze apparenti (cenni)
• 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
• Forza di resistenza del mezzo, velocita limite
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.3, 5.6, 5.7 (solo cenni))
• Esercizi consigliati: (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

29/03, 14-16 - LEZIONE 13:

• 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)
• Potenza (per casa)
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 6 (6.1,6.3)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 6, Es. 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 6.9

31/03, 16-18 - LEZIONE 14:

• Teorema dell’energia cinetica (dimostrazione)
• 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 (dimostrazione)
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.1, 7.2 (intro), 7.2.1, 7.3)

04/04, 16-18 - LEZIONE 15:

• Esercizi sulla conservazione dell’energia:
• Es. 7.2 (FLMP) pag 231
• Es. 7.6 (FLMP) pag 232
• Prob. 7.2 (FLMP) pag 213
• Prob. 7.7 (FLMP) pag 218
• Energia potenziale forza elastica
• Prob. 7.5 (FLMP) pag. 216
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.2.2, 7.3)

05/04, 14-16 - LEZIONE 16:

• Variazione dell’energia meccanica in presenza di forze non conservative
• Prob. 7.11 (FLMP) pag 225
• Esonero 15/04/2014
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.4)

06/04, 13-15 - LEZIONE 17:

• Esercizi su moto armonico, reazioni vincolari e conservazione dell’energia:
• Esercizio 2 (molla appesa al soffitto)
• Prob. 7.8 (FLMP) pag. 219 - "Giro della morte"
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.52) , Cap. 7 (7.3)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 7, Es. 7.9, 7.10, 7.11, 7.12

11/04, 16-18 - LEZIONE 18:

• Ricavare la forza dall’energia potenziale
• Informazioni sul moto deducibili dal grafico dell’energia potenziale
• Energia potenziale della forza gravitazionale e velocita di fuga dalla Terra (facoltativo)
• Esercizio di riepilogo in vista dell`esonero su richiesta degli studenti
• Esame 15/07/2015 - Esercizio 1
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (approfondimenti pag. 210-211, , 7.5 + appr. pag. 221 e 7.2.3)

12/04, 14-16 - ESONERO 1:

• Aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica)

19/04, 14-16 - LEZIONE 19:

• Correzione del primo esonero: testo e soluzioni
• Introduzione alla dinamica dei sistemi di punti materiali
• Quantità di moto e generalizzazione della seconda legge della dinamica
• Moto di un sistema di punti: prima equazione cardinale
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.1, 8.3)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.5, 8.6

21/04, 16-18 - LEZIONE 20:

• Conservazione della quantità di moto
• Esercizio 1
• Centro di massa e teorema del centro di massa
• Probl. 8.8 (FLMP) pag. 248
• Esercizio 2
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.4, 8.5)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.7, 8.9, 8.10, 8.11, 8.12 (sull'ultimo esercizio 8.12 fare l'approssimazione che m_palla << M_bambino)

26/04, 14-16 - LEZIONE 21 :

• Energia cinetica di un sistema di punti materiali: Teorema di Koenig
• Teorema dell’energia cinetica e conservazione dell`energia per un sistema di punti materiali
• Esempi:
• Probl. 8.9 (FLMP) pag. 250
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.6, 8.9)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.13, 8.14

28/04, 16-18 - 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)

02/05, 16-18 - LEZIONE 23 :

• Esercizi su urti e quantita` di moto
• Pendolo di Newton - Esercizio 1
• Video: Caso 1 , Caso 2 , Caso 3 (una approssimazione di urto completamente anelastico si puo` ottenere mettendo del nastro adesivo nel punto dell`urto) , Caso 4 , Caso 5
• Pendolo balistico: Problema 8.13 (FLMP) pag. 269
• Pendolo balistico (con angolo di impatto diverso da zero): Esercizio 2
• Problema 8.17 (FLMP) pag. 275
• 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
• NOTA: Problema. 8.12 (FLMP) pag. 265 (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)

03/05, 14-16 - LEZIONE 24 :

• Esercizi su urti e quantita` di moto
• Esame 18/01/2017 - Esercizio 2
• Esercizi 1 e 2
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.19, 8.24

05/05, 14-16 - LEZIONE 25 :

• Definizione di corpo rigido, lavoro delle forze interne in un corpo rigido
• Cenni sul moto generale di un corpo rigido: traslazione centro di massa (CM) + rotazione intorno al 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), Es. 9.2, 9.4, 9.8, 9.9, 9.11, 9.13

09/05, 16-18 - LEZIONE 26 :

• 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
• 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

10/05, 14-16 - LEZIONE 27 :

• 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
• 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)

12/05, 14-16 - LEZIONE 28 :

• Esercizi
• Statica del corpo rigido: Es. 9.8 (FLMP) pag. 307
• Conservazione momento angolare per sistemi di punti materiali: Problema 10.2 (FLMP) pag. 313, Problema 10.6 (FLMP) pag. 323

16/05, 16-18 - LEZIONE 29 :

• Esercizi
• conservazione momento angolare: moto della ballerina (FLMP pag. 338)
• urti e conservazione momento angolare: Esame 24/06/2015 - Esercizio 2
• seconda equazione cardinale e moto di rotazione attorno ad un asse fisso:
• Es.10.10, 10.11 (FLMP) pag. 359
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 10, Es. 10.7, 10.9, 10.12, 10.13, 10.14, 10.15, 10.16

17/05, 14-16 - LEZIONE 30 :

• Lavoro delle forze in un corpo rigido in rotazione attorno ad un asse fisso
• Esercizi
• Disco rotante frenato
• Calcolo momento d`inerzia di un disco e di un anello
• Pendolo composto: Es. 10.17 (FLMP) pag. 359
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 10 (10.4.6), Box verde pagina 341
• Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 10, Es. 10.7, 10.9, 10.12, 10.13, 10.14, 10.15, 10.16

19/05, 14-16 - LEZIONE 31 :

• Esercizi in preparazione al secondo esonero

23/05, 14-16 - ESONERO 2 :

• Aula III, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica)

24/05, 14-16 - LEZIONE 32 :

• Correzione del secondo esonero: testo e soluzioni
• 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?
• Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 11 (11.1, 11.2), Cap. 12 (introduzione, 12.1)
• Esercizi consigliati: (FMLP) Prob. 12.7 pag. 432; Cap. 12, Es. 12.7, 12.9

26/05, 14-16 - LEZIONE 33 :

• Trasformazioni termodinamiche, diagrammi di stato e piano di Clapeyron
• 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 (per casa)
• 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
• 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)

30/05, 16-18 - LEZIONE 34 :

• Esercizi su definizione di mole ed equazione di stato dei gas perfetti
• Prob. 12.17 (FLMP) pag. 463
• Es. 12.12 (FLMP) pag. 468
• Problema 12.13 (FLMP) pag. 447
• Problema 12.10 (FLMP) pag. 447
• Es. 12.19 (FLMP) pag. 469
• 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

31/05, 14-16 - LEZIONE 35 :

• 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)

06/06, 16-18 - LEZIONE 36 :

• 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) Problema. 13.4 pag. 484: calore e cambiamenti di stato
• (FLMP) Probl. 14.5 pag. 539: isobara irreversibile
• Probelmi risolti consigliati: (FMLP) Cap. 14, Prob. 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.6, 14.7, 14.9, 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)

07/06, 14-16 - LEZIONE 37 :

• 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)

09/06, 14-16 - LEZIONE 38 :

• 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) [per casa]
• 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)

12/06, 16-18 - LEZIONE 39 :

• Esercizi su entropia, primo e secondo principio della termodinamica, macchine termiche
• (FLMP) Probl. 15.12, pag 590
• (FLMP) Probl. 15.2, pag 556
• 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).

13/06, 16-18 - LEZIONE 40 :

• Esercizi su entropia, primo e secondo principio della termodinamica, macchine termiche
• (FLMP) Probl. 15.8, pag 568
• (FLMP) Probl. 15.13, pag 594
• Esercizio 3

14/06, 14-16 - LEZIONE 41 (FINE DEL CORSO) :

• Esercizi su entropia, primo e secondo principio della termodinamica, macchine termiche
• (FLMP) Probl. 14.11, pag 540
• Esonero 2014 - A
• Es. gas + molla in recipiente adiabatico rigido

Cinematica del punto materiale

• Cinematica del punto materiale in una dimensione
• Cinematica del punto materiale in due dimensioni e moti relativi (1)
• Cinematica del punto materiale in due dimensioni e moti relativi (2)

Dinamica del punto materiale

• Dinamica del punto materiale (piano inclinato, tensione, attrito, forza elastica, moto armonico)

Lavoro, conservazione energia, energia potenziale

• Esame 24/06/2015 - Esercizio 1
• Esame 15/07/2015 - Esercizio 1
• Esame 16/09/2015 - Esercizio 1
• Esame 02/10/2015 - Esercizio 1
• Esame 01/02/2016 - Esercizio 1
• "Free climber" (conservazione energia, forze elastiche, tensione)
• "Guida con attrito" (conservazione energia, attrito)
• Esame 15/04/2014

Dinamica dei sistemi di punti materiali (centro di massa, quantita` di moto, urti)

• Conservazione quantita` di moto, centro di massa
• Pendolo di Newton e pendolo balistico
• Urti in presenza di molle, Corpo che scende da guida mobile
• Esercizio 2
• Esame 15/07/2015 - Esercizio 2
• Esonero 16/05/2016 - Esercizio 1
• Esame 18/01/2017 - Esercizio 2

Sistemi in rotazione attorno ad un asse fisso (urti e conservazione momento angolare, momento d'inerzia, momento delle forze)

• Esame 24/06/2015 - Esercizio 2
• Esame 16/09/2015 - Esercizio 2
• Esame 02/10/2015 - Esercizio 2
• Esame 01/02/2016 - Esercizio 2
• Esonero A 20/05/2014
• Esonero B 20/05/2014
• Urto con sbarretta rotante
• Disco rotante frenato

Primo e secondo principio della termodinamica

• Esonero 2014 - A
• Esonero 2014 - B
• Es. gas + molla in recipiente adiabatico rigido
• Esame 24/06/2015 - Esercizio 3
• Esame 15/07/2015 - Esercizio 3
• Esame 16/09/2015 - Esercizio 3
• Esame 02/10/2015 - Esercizio 3
• Esame 01/02/2016 - Esercizio 3