Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze su: cinematica del punto - principi della dinamica - lavoro ed energia - principi di conservazione – meccanica dei corpi rigidi – fluidodinamica – moto oscillatorio - calorimetria e termodinamica.

Learning Goals

To provide knowledge on: kinematics of a particle - principles of dynamics - work and energy - principles of conservation - Mechanics of rigid bodies - Mechanics of fluids - oscillations - calorimetry and thermodynamics.

Metodi didattici

Lezioni frontali con esercitazioni.

Teaching Methods

Lectures with practicals.

Prerequisiti

Conoscenze di base di calcolo integrale, differenziale e vettoriale.

Prerequisites

Basic knowledge of integral, differential and vectorial calculus.

Verifiche dell'apprendimento

Colloquio orale.

Assessment

Interview.

Programma del Corso

Unità di misura ed errore. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Analisi dimensionale: unità di misura e principio di omogeneità. Conversione delle unità di misura. Cifre significative. Accuratezza e precisione di una misura. Meccanica. Cinematica di un punto materiale. Moto in una dimensione. Posizione, velocità ed accelerazione. Diagrammi di moto. Moto con accelerazione costante. Corpi in caduta in libera. Moto in due dimensioni. Vettori spostamento, velocità ed accelerazione. Moto bidimensionale con accelerazione costante. Moto di un proiettile. Moto circolare uniforme. Dinamica di un punto materiale. Le leggi del moto. Il concetto di forza. La prima legge di Newton. La seconda legge di Newton. Forza gravitazionale e peso. La terza legge di Newton. Forze di attrito. Applicazioni delle leggi di Newton: Moto circolare uniforme e non uniforme. Moto in sistemi di riferimento accelerati. Forze frenanti. Lavoro ed energia di un sistema. Concetto di lavoro. Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale. Forze conservative e non conservative. Sistema isolato e sistema non isolato. Conservazione dell’energia. Potenza. Quantità di moto e urti. Quantità di moto e sua conservazione. Impulso. Urti in una dimensione elastici ed anelatici. Cinematica e dinamica dei sistemi di punti materiali. Centro di massa di un sistema di punti materiali. Moto di un sistema di punti materiali. Posizione angolare, velocità angolare ed accelerazione angolare. Cinematica rotazionale dei corpi rigidi. Energia cinetica rotazionale. Momento di inerzia. Momento di una forza. Considerazioni energetiche del moto rotatorio. Momento angolare e sua conservazione. Equilibrio statico di un corpo rigido. Proprietà elastiche dei solidi. Meccanica dei fluidi. Pressione e sua variazione con la profondità. Principio di Archimede. Dinamica dei fluidi. Equazione di Bernoulli e sue applicazioni. Cenni sul moto oscillatorio. Oscillazioni e onde. Onde longitudinali e trasversali. Onde sinusoidali. Onde sonore. Sovrapposizione e interferenza di onde. Calorimetria e termodinamica. Calorimetria, capacità termica, calore specifico. Propagazione del calore. Esperimenti di Joule, equivalenza tra lavoro e calore. Primo principio della termodinamica.Trasformazione termodinamica. Secondo principio della termodinamica.

Course Syllabus

Units of measurement and error. Basic and derived physical quantities. Dimensional analysis: unit and the principle of homogeneity. Converting units of measure. Significant digits. Accuracy and precision of a measure. Mechanics. Kinematics of a particle. Motion in one dimension. Position, velocity and acceleration. Diagrams of motion. Motion with constant acceleration. Motion in two dimensions. Dynamics of a material point. The laws of motion. The concept of force. Newton laws. Frictional forces. Applications of Newton's laws: Uniform circular motion and non-uniform. Motion in accelerated reference systems. Braking forces. Work and energy of a system. Concept of work. Kinetic energy and kinetic energy theorem. Potential energy. Conservative forces and non-conservative. Isolated and not isolated systems. Energy conservation. Power. Momentum and collisions. Momentum and its conservation. Pulse. Elastic collisions in one dimension and inelastic. Kinematics and dynamics of particle systems. Center of mass of a system of particles. Motion of a system of particles. Angular position, angular velocity and angular acceleration. Rotational kinematics of rigid bodies. Rotational kinetic energy. Moment of inertia. Moment of a force. Energy considerations of the rotation. Angular momentum and its conservation. Elastic properties of solids. Mechanics of fluids. Pressure. Archimedes' principle. Dynamics of fluids. Bernoulli's equation and its applications. Outline of oscillatory motion. Oscillations and waves. Longitudinal and transverse waves. Sine waves. Sound waves. Superposition and interference of waves. Calorimetry and thermodynamics. Calorimetry, heat capacity, specific heat. Propagation of heat. Joule's experiments, equivalence between work and heat. First law of thermodynamics. Thermodynamics processes. Second law of thermodynamics.