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Modalità d’esame

2h x 10 esercizi. Votazione in trentesimi. Materiali disponibili per la prova finale: formulario cartaceo + calcolatrice.

Libro Prerequisiti
  • Concetti di analisi matematica differenziale, integrali e calcolo vettoriale.
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Esami

Programma

Le numerazioni del capitoli e paragrafi corrispondono a quelli del libro. Eventuali paragrafi o capitoli saltati non sono trattati e quindi non saranno parte dell’esame.

  1. Cinematica del punto materiale
  2. Dinamica del punto materiale
  3. Dinamica dei sistemi di punti materiali
  4. Gravitazione
  5. Dinamica del corpo rigido
  6. Proprietà meccaniche dei fluidi
  7. Primo principio della termodinamica
  8. Gas ideali
  9. Forza elettrostatica. Campo elettrostatico
  10. Lavoro elettrico. Potenziale elettrostatico
  11. Conduttori. Energia elettrostatica
  12. Corrente elettrica
  13. Campo magnetico. Forza magnetica
  14. Sorgenti del campo magnetico. Legge di Ampère
  15. Onde elettromagnetiche

Cinematica del punto materiale

1.1 Legge oraria e traiettoria
1.2 Moto rettilineo
1.3 Velocità nel moto rettilineo
1.4 Accelerazione nel moto rettilineo
1.5 Moto verticale di un corpo nel campo di gravità
1.6 Moto armonico semplice
1.8 Moto nel piano. Posizione e velocità vettoriali
1.9 Accelerazione vettoriale nel moto piano
1.10 Moto circolare
1.11 Moto parabolico dei corpi nel campo di gravità
1.12 Moto nello spazio

Dinamica del punto materiale

2.1 Principio d’inerzia di Galilei. Introduzione al concetto di forza
2.2 Leggi di Newton
2.3 Quantità di moto. Impulso
2.4 Risultante delle forze. Equilibrio. Reazioni vincolari
2.5 Classificazione delle forze
2.6 Azione dinamica delle forze
2.7 Forza peso
2.8 Forza di attrito radente
2.9 Piano inclinato
2.10 Forza elastica
2.11 Forza di attrito viscoso
2.12 Forze centripete
2.13 Pendolo semplice
2.14 Tensione dei fili
2.15 Lavoro. Potenza. Energia cinetica
2.16 Lavoro della forza peso
2.17 Lavoro di una forza elastica
2.18 Lavoro di una forza di attrito radente
2.19 Forze conservative. Energia potenziale
2.20 Conservazione dell’energia meccanica
2.21 Relazione tra energia potenziale e forza
2.22 Momento angolare. Momento della forza
2.23 Forze centrali

Dinamica dei sistemi di punti materiali

5.1 Sistemi di punti materiali. Forze interne e forze esterne
5.2 Centro di massa di un sistema di punti. Teorema del moto del centro di massa
5.3 Conservazione della quantità di moto
5.4 Teorema del momento angolare
5.5 Conservazione del momento angolare
5.6 Sistema di riferimento del centro di massa
5.7 Teoremi di König
5.8 Teorema dell’energia cinetica
5.9 Riepilogo della dinamica dei sistemi di punti materiali
5.10 Urti tra due punti materiali
5.11 Urto completamente anelastico
5.12 Urto elastico
5.13 Urto anelastico

Gravitazione

6.1 Forza gravitazionale
6.2 Massa inerziale e massa gravitazionale
6.3 Campo gravitazionale
6.4 Energia potenziale gravitazionale
6.5 Teorema di Gauss. Distribuzione sferica di massa
6.6 Moto dei pianeti. Determinazione della traiettoria (senza dimostrazioni)

Dinamica del corpo rigido

7.1 Definizione di corpo rigido. Prime proprietà
7.2 Moto di un corpo rigido
7.3 Corpo continuo. Densità. Posizione del centro di massa
7.4 Rotazioni rigide attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale
7.5 Momento d’inerzia
7.6 Teorema di Huygens-Steiner
7.7 Pendolo composto
7.8 Moto di puro rotolamento
7.9 Impulso angolare. Momento dell’impulso
7.12 Corpo rigido libero
7.13 Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido
7.15 Statica
7.16 Considerazioni conclusive

Proprietà meccaniche dei fluidi

9.1 Pressione
9.2 Equilibrio statico di un fluido
9.3 Equilibrio in presenza della forza peso
9.4 Principio di Archimede
9.6 Attrito interno. Viscosità. Strato limite. Fluido ideale
9.7 Moto di un fluido. Regime stazionario. Portata
9.8 Teorema di Bernoulli
9.9 Applicazioni del teorema di Bernoulli

Primo principio della termodinamica

13.1 Sistemi e stati termodinamici
13.2 Equilibrio termodinamico. Principio dell’equilibrio termico
13.3 Definizione di temperatura e Termometri (cenni).
13.4 Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore
13.5 Primo principio della termodinamica. Energia interna
13.6 Trasformazioni termodinamiche. Lavoro e calore
13.7 Calorimetria
13.8 Processi isotermi. Cambiamenti di fase
13.9 Trasmissione del calore
13.10 Dilatazione termica di solidi e liquidi

Gas ideali

14.1 Leggi dei gas. Equazione di stato del gas ideale
14.3 Trasformazioni di un gas. Lavoro
14.4 Calore. Calori specifici
14.5 Energia interna del gas ideale
14.6 Studio di alcune trasformazioni di gas ideali
14.10 Teoria cinetica dei gas ideali (fino alla Legge di Dalton, esclusa)

Forza elettrostatica. Campo elettrostatico

1.1 Cariche elettriche. Isolanti e conduttori
1.2 Struttura elettrica della materia
1.3 Misura delle cariche elettriche. Legge di Coulomb
1.4 Campo elettrostatico
1.5 Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di cariche
1.6 Linee di forza del campo elettrostatico
1.7 Moto di una carica in un campo elettrostatico

Lavoro elettrico. Potenziale elettrostatico

2.1 Lavoro della forza elettrica. Tensione, potenziale
2.2 Calcolo del potenziale elettrostatico (senza dimostrazioni)
2.3 Energia potenziale elettrostatica
2.4 Moto di una carica nel campo elettrostatico. Conservazione dell’energia
2.5 Campo elettrostatico come gradiente del potenziale elettrostatico (cenni)

Conduttori. Energia elettrostatica

4.1 Conduttori in equilibrio
4.2 Capacità di un conduttore isolato
4.3 Conduttore cavo. Schermo elettrostatico
4.5 Condensatori
4.6 Collegamento di condensatori
4.7 Energia del campo elettrostatico
4.8 Energia potenziale elettrostatica di un sistema di cariche

Corrente elettrica

6.1 Conduzione elettrica
6.2 Corrente elettrica
6.3 Legge di conservazione della carica. Regime di corrente stazionaria (cenni)
6.4 Modello classico della conduzione elettrica. Legge di Ohm
6.5 Legge di Ohm per i conduttori metallici. Resistenza elettrica. Effetto Joule
6.6 Resistori in serie e in parallelo
6.7 Forza elettromotrice (No approfondimento sul campo elettromotore)

Campo magnetico. Forza magnetica

7.1 Primi fatti sperimentali sull’interazione magnetica
7.2 Linee del campo magnetico (No Legge di Gauss per il campo magnetico)
7.3 Forza magnetica su una carica in moto. Moto di una particella carica in campo magnetico
7.4 Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente (cenni)
7.7 Esempi di moti di particelle cariche in campo magnetico uniforme

Sorgenti del campo magnetico. Legge di Ampère

8.1 Campo magnetico prodotto da una corrente
8.2 Calcoli di campi magnetici prodotti da circuiti particolari (filo, spira e solenoide)

Onde elettromagnetiche

12.1 Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche piane
12.3 Energia di un’onda elettromagnetica piana
12.8 Spettro delle onde elettromagnetiche