pagina precedente

homepage

Dip.Fisica - Univ.Siena  Attività Didattica

Anno Accademico 2004-05

* Prima Settimana

** Lezione 1 (3 ore): 24 gen 2005
Definizione e caratterizzazione di quantita' vettoriali e scalari. Vettori come frecce geometriche e come terne di numeri reali. Elementi di calcolo vettoriale: somma, differenza, prodotto per un numero reale, prodotto scalare e sue proprieta', prodotto vettoriale e sue proprieta'. Esercizi sui vettori. Introduzione alla cinematica. Concetto di punto materiale. Moti unidimensionali rettilinei: spostamento, velocita' ed accelerazione. Discussione del moto uniforme ed uniformemente accelerato.

** Lezione 2 (2 ore): 25 gen (Esercitazione)
Esercizi sul calcolo vettoriale. Esercizi sui vettori simulazione I prova in itinere 2004. Esercizi di analisi dimensionale. Esercizi di cinematica unidimensionale: dalla posizione alla velocit e alla accelerazione. Velocit vettoriale media e velocit scalare media.

** Lezione 3 (3 ore): 25 gen
Uso di diagrammi spazio-tempo per descrivere moti unidimensionali. Esercizi vari sui moti unidimensionali. Uso dei vettori 2D e 3D per descrivere il moto. Concetto di ascissa curvilinea, di legge oraria, di curva oraria e di traiettoria. Esempi ed esercizi. Scomposizione di velocita' ed accelerazione in componente tangente e normale alla traiettoria. Accelerazione centripeta. Discussione dei moti "uniformi" ed "uniformemente accelerati". Esercizi sul moto circolare.

* Seconda settimana

** Lezione 4 (3 ore): 31 gen
Caratterizzazione del moto circolare. Il vettore velocita' angolare ed accelerazione angolare. Discussione dei possibili moti circolari con particolare riguardo a quelli uniformi ed uniformemente accelerati. Esempi ed esercizi. Il moto armonico come proiezione del moto circolare. Discussione dettagliata della cinematica del moto armonico. Cenni al metodo di soluzione delle equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti. L'equazione differenziale del moto armonico e sue soluzioni. Ruolo delle costanti arbitrarie e delle condizioni iniziali. Esercizi di cinematica 1D e 2D.

** Lezione 5 (2 ore): 01 feb (Esercitazione)
Esercizi delle prove in itinere degli anni precedenti.

** Lezione 6 (3 ore): 01 feb
Cinematica del corpo rigido: vincolo di rigidita' e campo delle velocita'. Atti di moto traslatorio e rotatorio. Asse istantaneo di rotazione. Discussione sul concetto di forza. Concetto d'inerzia. Il primo e secondo principio della dinamica e loro enunciato. L'equazione di Newton F=ma come strumento per determinare il moto. Il ruolo delle condizioni iniziali. Il caso di forze costanti. Moto sotto l'azione della forza peso: caduta libera e moto su un piano inclinato. Le reazioni vincolari. Il pendolo semplice: discussione generale e soluzione nel caso di piccole oscillazioni.

* Terza Settimana

** Lezione 7 (3 ore): 07 feb
lezione saltata per influenza docente

** Lezione 8 (2 ore): 08 feb (Esercitazioni)
Studio del moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Alcuni consigli per la soluzione dei problemi di dinamica del punto
materiale. Considerazioni sulle reazioni vincolari di superfici lisce, sulla tensione di funi ideali, sulle forze elastiche. Esercizio
di Dinamica della prova in itinere del 16 Febbraio 2004. Esercizi di dinamica della prima prova in itinere del 2002. Esercizi con funi e carrucole ideali.

** Lezione 9 (3 ore): 08 feb
Fenomenologia dell'attrito statico e dinamico e loro integrazione nelle equazioni di moto. Esercizi.
La forza elastica ed l'equazione di moto associata. La forza d'attrito viscosa: discussione del moto di un paracadutista.
L'equilibrio come caso particolare del moto. Esempi ed esercizi.
Nel pomeriggio simulazione di un esercizio d'esame. Presenti: 14

* Quarta settimana

** Lezione 10 (3 ore + 1 rec): 14 feb
Lavoro di una forza. Calcolo del lavoro di una forza costante, della forza elastica e della forza di attrito. Energia cinetica. Teorema delle forze vive. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica nel caso di forze conservative. Nel pomeriggio esercizi sugli argomenti trattati.

** Lezione 11 (2 ore): 15 feb (Esercitazioni)
Ancora sulla risoluzione delle equazioni differenziali. Esercizi su funi e molle ideali. Vincoli unilateri e forza normale. Attrito
statico e dinamico.

** Lezione 12 (3 ore): 15 feb
Ancora sull'energia di un punto materiale: interpretazione del grafico dell'energia potenziale per i moti unidimensionali: buche di
potenziale, punti di equilibrio stabile e instabile. Potenza di una forza. Oscillatore armonico smorzato.
Teorema dell'impulso e conservazione della quantita' di moto (esame di un rimbalzo elastico). Momento angolare e momento di una forza. Equivalenza tra F = ma e dL/dt = M (riesame del pendolo semplice). Il moto kepleriano.

* Quinta settimana

** Lezione 13 (3 ore + 1 rec): 21 feb
Il terzo principio della dinamica. Centro di massa. Dinamica dei sistemi: prima equazione cardinale. Urti liberi in una dimensione. Urti istantanei 1D e forze impulsive. Moto del centro di massa e moto relativo al centro di massa: molla con agli estremi due corpi.

** Lezione 14 (2 ore): 22 feb (Esercitazioni)
Corpo di massa m scorrevole su di un piano con coefficiente di attrito dinamico dato e collegato da un lato ad una molla di costante elastica k e dall'altro, tramite una corda inestendibile, ad un secondo corpo di massa M=2m: risoluzione.
Considerazioni su principio di conservazione dell'energia meccanica e sua applicazione nella risoluzione di esercizi. Esercizi vari.

** Lezione 15 (3 ore): 22 feb
Ancora sul terzo primcipio e la seconda equazione cardinale. La seconda eqz. cardinale specializzata ai corpi rigidi. Momenti di inerzia. Esempi fondamentali di moti rigidi: pendolo fisico.

* Sesta settimana

** Lezione 16 (3 ore +1 rec): 28 feb
Trasporto del momento di inerzia: teorema di Steiner. Esempi fondamentali sui moti rigidi: rotolamento puro, pendolo
balistico, carrucola pesante. Risoluzione di esercizi d'esame in vista della prova in itinere.

** Lezione 17 (2 ore): 01 mar (Esercitazioni)
Vari esercizi d'esame degli anni precedenti.

** Lezione 18 (3 ore): 01 mar
Introduzione alla termodinamica: equilibrio interno, contatto termico, equilibrio termico e concetto di temperatura. Principio zero della termodinamica. Dilatazione termica e suo uso nelle scale empiriche di temperatura. Termologia e calorimetria. Capacita' termica e calore specifico. Gas reali e gas perfetti. La temperatura del termometro a gas perfetto. Le leggi di Gay-Lussac e Boyle per il gas perfetto e sua equazione di stato. Lavoro infinitesimo di gas perfetto. Piano di Clapeyron per la rappresentazione degli stati d'equilibrio dei gas perfetti. Le trasformazioni piu' comuni: isoterme, isobare, isocore e calcolo del lavoro fatto in ognuna di esse. Proprieta' del lavoro di un gas: non e' una funzione di stato.

Esercizi di meccanica nel pomeriggio.

* Settima settimana

** Lezione 19 (3 ore + 1 ric): 07 mar
Complementi di termologia e calorimetria. Termologia delle transizioni di fase: calori latenti. Esercizi.
Ancora sulle trasformazioni di un gas: discussione su reversibilita' ed irreversibilita'. Discussione sui differenziali esatti e non e sulle funzioni di stato.
La conservazione dell'energia e il primo principio della termodinamica dedotto dagli esperimenti di Joule.
Il primo principio nel caso dei gas perfetti ed espressione della loro energia interna.

Esercizi meccanica nel pomeriggio.

** Lezione xx (2 ore): 08 mar (Prova itinere)
Prova in itinere ore 9:00-11:00

**Lezione 20 (2 ore): 08 mar
Il secondo principio. Enunciato di Kelvin e di Clausius. Il ciclo di Carnot, proprieta' e rendimento. Discussione sui cicli termodinamici: motori termici, macchine frigorifere e loro rendimento.

Nel pomeriggio esercizi di termologia/calorimetria.

* Ottava settimana

** Lezione 21 (3 ore + 1 ric): 14 mar
L'integrale di Clausius. Una nuova funzione di stato dedotta dall'integrale di Clausius: l'entropia. Proprieta' dell'entropia. Il secondo principio visto come Delta S >= 0 per i sistemi isolati.

** Lezione 22 (2 ore): 15 mar (Esercitazioni)
Esercizi di termologia e calorimetria: passaggi di stato, calori specifici e quantit di calore. Ripasso di termodinamica.
Problema 3 appello del 9 Luglio 2004. Problema 3 appello del 21 Aprile 2004.

** Lezione 23 (3 ore): 15 mar
Discussione delle trasformazioni irreversibili dal punto di vista dell'entropia. Ancora sui rendimenti delle macchine irreversibili. Esercizi.

* Nona settimana
** Lezione 24 (3 ore + 1 ric): 21 mar
Esercizi d'esame di termodinamica.

** Lezione xx (2 ore): 22 mar (Prova in itinere)
8:30 alle 10:30 seconda prova in itinere.

pagina precedente

Web designer: Ale Marchini