Corso di Fisica I per Chimica Industriale A.A.2017/2018

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: Venerdì 23 Febbraio 2018

  • Fine Lezioni: Mercoledì 13 Giugno 2018

  • Orari:
    • Mar. 9-11, Aula C (Edificio S. Cannizzaro - vecchio edificio di Chimica)
    • Mer. 11-13, Aula C (Edificio S. Cannizzaro - vecchio edificio di Chimica)
    • Ven. 9-11, Aula C (Edificio S. Cannizzaro - vecchio edificio di Chimica)
    Maggiori informazioni sul corso di laurea in chimica industriale sono disponibili al seguente link

    Il Calendario Accademico della Sapienza per l'anno 2017-2018 è disponibile al seguente link

    Ricevimento

  • Orari:
    • Gio. 14:00-16:00 (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 Aprile 2018 (1 appello. Gli studenti iscritti all`anno accademico corrente - 2017/2018 - non possono svolgere l`esame)
      • Prova scritta: 05 aprile 2018, ore 14:00 (durata = 3 ore), aula H, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica)
        • Voti esame scritto:
          • 1659689 , A. C. , Voto = 21
          • 1583531 , F. D. M. , Voto = non sufficiente
      • Prova orale: 11 aprile 2018, ore 16:00, stanza del docente (Edificio G. Marconi, piano 2, stanza M202-b)
    • Sessione Giugno-Luglio 2018 (2 appelli)
      • Secondo appello:
        • Prova scritta: 16 luglio 2018, ore 9:00 (durata = 3 ore), aula II, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
        • Prova orale: 23 luglio 2018, 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 Settembre 2018 (1 appello)
      • Prova scritta: 13 settembre 2018, ore 9:00 (durata = 3 ore), aula A, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
      • Prova orale: 20 settembre 2018, ore 9:00, aula C, Chimica - Edificio S. Cannizzaro (vecchio edificio di Chimica). Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
    • Sessione Novembre 2018 (1 appello)
      • Prova scritta: 5 novembre 2018, ore 16:00 (durata = 3 ore), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
      • Prova orale: 9 novembre 2018, ore 14:00, stanza del docente. Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
    • Sessione Gennaio-Febbraio 2019 (2 appelli)
      • Primo appello:
        • Prova scritta: 21 gennaio 2019, ore 9:00 (durata = 3 ore), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati
        • Prova orale: 28 gennaio 2019, ore 9:00, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica). Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
      • Secondo appello:
        • Prova scritta: 11 febbraio 2019, ore 9:00 (durata = 3 ore), aula IV, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica)
          • Risultati: 1810541 voto=22 ; 1817115 voto=17; 1747380 voto=27; 1764034 voto=22; 1794298 voto=25; 1760462 voto=15
        • Prova orale: 18 febbraio 2019, ore 9:00, aula VIII, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica). Gli studenti possono visionare il compito e svolgere l`esame orale.
    • Prove di esonero (2)
      • Esonero 1 (meccanica del punto materiale): venerdì 20 aprile, ore 16:00 (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 e termodinamica): venerdì 15 giugno, ore 09:30 (durata = 2 ore), aula I, Chimica - Edificio V. Caglioti (nuovo edificio di Chimica) - testo e soluzioni - risultati - istogramma dei voti
      • 15/06/2018: per gli studenti che hanno superato i 2 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.
      • 25/06/2018: recupero esoneri (primo appello) - risultati
      • 25/06/2018: per gli studenti che hanno superato 1 esonero ed il recupero del 25/06/2018, la proposta di voto per la prova scritta è riportata in questa tabella .
      • 16/07/2018: recupero esoneri (secondo appello): 1796275, Voto: 12

  • 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 (costituita da 3 esercizi da svolgere in 3 ore rispettivamente su meccanica del punto, meccanica dei sistemi, e termodinamica) 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 2 prove di esonero dalla prova scritta sui 3 argomenti principali del corso (primo esonero 2 ore = meccanica del punto, secondo esonero 2 ore = meccanica dei sistemi e termodinamica). Le date approssimative degli esoneri sono a metà del corso ed alla fine del corso. Ad ogni prova verrà assegnato un voto in trentesimi. Per essere esonerati dalla prova scritta è necessario che in ciascuna delle 2 prove di esonero il voto ottenuto sia maggiore od uguale a 15/30 e che la media dei due voti sia superiore a 18/30. Il voto dello scritto finale è la media dei 2 voti degli esoneri. È possibile fare un solo tentativo per recuperare/incrementare il voto di una sola delle 2 prove di esonero durante uno dei due appelli della sessione estiva di esame (giugno-luglio 2018). Se il compito di recupero viene consegnato nel primo appello, si esaurisce l'unico tentativo per recuperare/incrementare il voto. È tuttavia possibile non consegnare il compito di recupero 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.
    • 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. Fa eccezione l'ultimo appello della sessione di febbraio 2019, nella quale la prova scritta ed orale dovranno essere svolte durante lo stesso appello.

    Testi

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

    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.

  • 23/02, 9-11 - 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
    • Analisi dimensionale
    • 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
  • 28/03, 11-13 - 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)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 2 (Intro, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.6, 2.7)
  • 02/03, 9-11 - LEZIONE 3:
  • 06/03, 9-11 - LEZIONE 4:
    • Grandezze scalari e vettoriali
    • Vettori: definizione, componenti, versori
    • Operazioni tra vettori: prodotto per uno scalare, somma e sottrazione, prodotto scalare, prodotto vettoriale
    • Moto in 2 (e 3) dimensioni: traiettoria, vettore spostamento, vettore velocita` media ed istantanea
    • Derivata di un vettore rotante di modulo costante (formula di Poisson). NOTA: gli appunti con la dimostrazione verranno aggiunti su questo sito.
    • Vettore accelerazione media ed istantanea: accelerazione tangenziale ed accelerazione centripeta
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 3 (3.1,3.2,3.3), Cap 9 (9.1); (MS) Cap. 2 (2.9, 2.10)
    • Esercizi consigliati: Cap. 3, Es. 3.1-3.6
  • 07/03, 11-13 - LEZIONE 5:
    • Esempi di calcolo di operazioni tra vettori.
    • 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
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 3 (3.4, 3.5, 3.6)
  • 09/03, 9-11 - LEZIONE 6:
  • 13/03, 9-11 - LEZIONE 7:
    • Moti relativi: sistemi in traslazione, trasformazioni di Galileo
    • Esercizi sui moti relativi
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap 3 (3.7, no "Trasformazioni di Lorentz")
  • 14/03, 11-13 - LEZIONE 8:
    • 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)
  • 16/03, 9-11 - LEZIONE 9:
    • 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 (4.5), Cap. 5 (5.1.1, 5.1.2)
    • Esercizi consigliati: (FLMP) Cap. 4, Es. 4.14, 4.15, 4.16, 4.17, 4.18; Esempio pag. 108 (FMLP) Cap. 5, Prob. 5.3 pag. 123, Es. 5.3, 5.4, 5.5 pag. 167
  • 20/03, 9-11 - 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
  • 21/03, 11-13 - LEZIONE 11:
  • 27/03 - LEZIONE 12:
    • 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
      • 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
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.5)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 5, Es. 5.24, 5.25, 5.26, 5.29, pag. 169-170
  • 28/03, 11-13 - LEZIONE 13:
    • Esercizio sul moto armonico
    • Forza centripeta (dinamica del moto circolare)
      • cenni a casi particolari
    • Forze apparenti (cenni)
      • Sistemi in moto rettilineo uniformemente accelerato (accelerazione di traslazione)
        • Bilancia in ascensore: Esempio (FLMP) pag. 164-165
      • Moto circolare e forza centrifuga
        • Variazione dell'accelerazione di gravità con la latitudine: Prob. 5.17 (FLMP), pag. 161 (per casa)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 5 (5.6), Cap. 5 (5.7 solo cenni)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 5, Problema 5.13 (FLMP) pag. 156, Problema 5.14 (FLMP) pag. 157, Prob. 5.15 (FLMP) pag. 157, Es. 5.18, 5.22, 5.29, 5.30, 5.35
  • 04/04, 11-13 - LEZIONE 14:
    • Lavoro di una forza
    • Esempi notevoli di lavoro:
      • forza ortogonale allo spostamento
      • forza parallela allo spostamento
      • forza costante e cammino rettilineo
      • forza d'attrito
    • Teorema dell’energia cinetica
    • Esempi:
      • Problema 6.1 pag. 178
      • Problema 6.2 pag. 179
      • Problema 6.3 pag. 188
    • Potenza
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 6 (6.1,6.2,6.3)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 6, Es. 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 6.9
  • 06/04, 9-11 - LEZIONE 15:
    • Forze conservative:
      • forze costanti (esempio: lavoro della forza peso)
      • forze radiali (esempio: lavoro forza gravità e lavoro della forza elastica)
    • Energia potenziale
      • Energia potenziale forza peso (Esempi (FLMP) pag. 213)
    • Conservazione dell'energia meccanica
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.1, 7.2 (prima parte), 7.2.1, 7.3)
  • 10/04, 9-11 - LEZIONE 16:
    • Energia potenziale della forza peso:
      • Es. 7.2 (FLMP) pag 231
      • Prob. 7.7 (FLMP) pag 218
    • Energia potenziale forza elastica
      • Prob. 7.5 (FLMP) pag. 216
    • Variazione dell`energia meccanica in presenza di forze non conservative
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (7.2.2, 7.3, 7.4)
  • 11/04, 11-13 - LEZIONE 17:
    • Esercizi su lavoro, energia potenziale, conservazione energia
  • 13/04, 9-11 - LEZIONE 18:
  • 17/04, 9-11 - LEZIONE 19:
    • Esercizi in preparazione al primo esonero
  • 18/04, 11-13 - LEZIONE 20:
    • 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
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 7 (approfondimenti pag. 210-211, 7.2.3, 7.5, approfondimenti pag. 221)
  • 20/04, 9-11 - LEZIONE 21:
    • Esercizi in preparazione al primo esonero
  • 24/04, 9-11 - LEZIONE 22:
    • 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
    • Conservazione della quantità di moto
    • Centro di massa e teorema del centro di massa
    • Esercizi
    • 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
  • 27/04, 9-11 - LEZIONE 23 :
    • Esercizi sul centro di massa:
    • 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
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 8 (8.6, 8.9)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.13, 8.14
  • 02/05, 11-13 - LEZIONE 24 :
    • 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, urto elastico non centrale : box grigio pagina 2 [facoltativo]67)
  • 04/05, 9-11 - LEZIONE 25 :
    • Esercizi su urti e quantita` di moto
      • Problema 8.17 (FLMP) pag. 275
      • Esercizio due corpi su una retta (il testo verra` aggiunto nei prossimi giorni)
      • Problema 8.5 (FLMP) pag. 244
    • 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)
  • 08/05, 9-11 - LEZIONE 26 :
    • Esercizi su urti e quantita` di moto
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Cap. 8, Es. 8.19, 8.24
  • 09/05, 11-13 - LEZIONE 27 :
    • 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
    • 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
  • 11/05, 9-11 - LEZIONE 28 :
    • 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
    • Esercizi:
      • Problema 10.1 (FLMP) pag. 312
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 10 (10.1, no leggi di Keplero)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Problema 10.2 pag .313, Cap. 10, Es. 10.1, 10.2
  • 15/05, 9-11 - LEZIONE 29 :
    • Seconda equazione cardinale per un sistema di punti materiali
    • 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
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 10 (10.3, 10.4 introduzione, 10.4.1, 10.4.2, 10.4.3, 10.4.4, 10.4.5)
  • 16/05, 11-13 - LEZIONE 30 :
    • Esercizi
      • Statica del corpo rigido: Es. 9.8 (FLMP) pag. 307
      • Conservazione momento angolare: Problema 10.2 (FLMP) pag. 313, Problema 10.6 (FLMP) pag. 323, moto della ballerina (FLMP pag. 338)
  • 18/05, 9-11 - LEZIONE 31 :
    • Esercizi
      • 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
  • 22/05, 9-11 - LEZIONE 32 :
    • Lavoro delle forze in un corpo rigido in rotazione attorno ad un asse fisso
    • Esercizi
    • 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
  • 23/05, 11-13 - LEZIONE 33 :
    • 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
    • Esperimenti sui gas: I e II legge di Gay-Lussac (trasf. isobara ed isocora), legge di Boyle-Mariotte (trasf. isoterma)
    • Riferimenti bibliografici: (FLMP) Cap. 11 (11.1, 11.2), Cap. 12 (introduzione, 12.1, 12.2, 12.3)
    • Esercizi consigliati: (FMLP) Prob. 12.7 pag. 432; Cap. 12, Es. 12.7, 12.9
  • 25/05, 9-11 - LEZIONE 34 :
    • 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 (12.4, 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)
  • 29/05, 9-11 - LEZIONE 35 :
    • 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
  • 30/05, 11-13 - LEZIONE 36 :
    • 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)
  • 01/06, 9-11 - LEZIONE 37 :
    • Calori specifici di un gas perfetto:
      • cV: calore specifico a volume costante
      • cP: calore specifico a pressione costante. Relazione di Mayer (cP=cV+R)
    • 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) Probl. 13.4 pag. 484: calore e cambiamenti di stato
      • (FLMP) Probl. 14.5 pag. 539: isobara irreversibile
      • (FLMP) Probl. 14.8 pag. 538: ciclo termodinamico reversibile (isoterma+isobara+isocora)
    • 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)
  • 05/06, 9-11 - LEZIONE 38 :
    • 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)
  • 06/06, 11-13 - LEZIONE 39 :
    • 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)
  • 08/06, 9-11 - LEZIONE 40 :
    • Esercizi su entropia, primo e secondo principio della termodinamica, macchine termiche
      • (FLMP) Probl. 15.12, pag 590
      • (FLMP) Probl. 15.2, pag 556
      • (FLMP) Probl. 15.8, pag 568
    • 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).
  • 12/06, 9-11 - LEZIONE 41 :
  • 13/06, 11-13 - LEZIONE 42 (FINE DEL CORSO) :
    • Esercizi in preparazione al secondo esonero

    Esercizi con soluzioni

    NOTA: In aggiunta agli esercizi riportati in questa sezione, tutti i compiti svolti di esami ed esoneri sono disponibili nelle pagine web degli anni passati.

  • Cinematica del punto materiale
  • Dinamica del punto materiale
  • Lavoro, Conservazione energia ed esercizi di riepilogo della meccanica del punto materiale
  • Centro di massa, conservazione della quantita` di moto, 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, macchine termiche

    • Animazioni/simulazioni Fisica (NEW!)

  • Link al sito PhET Simulations - University of Colorado
  • Pendolo di Newton - Esercizio 1
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