Il concetto di misura. Misure dirette ed indirette. Grandezze fisiche omogenee, fondamentali e derivate. Unità di misura.
Grandezze scalari e vettoriali. Generalità sui vettori: equivalenza, scomposizione in componenti
cartesiane. Operazioni con i vettori: somma, differenza, prodotto scalare e vettoriale.
Sistema di riferimento. Traiettoria. Vettore posizione, spostamento, velocità ed accelerazione.
Moti in 1-D: moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato; moto di caduta libera di un grave. Esempi di moti in 2-D: moto di proiettile in gravità, moto su piano inclinato, moto circolare uniforme.
Forza, massa e quantità di moto. Interazione tra corpi. Forza risultante.
Leggi di Newton: principio di inerzia; F = ma; principio di azione e reazione. Principio di
conservazione della quantità di moto.
Esempi di forze: interazione gravitazionale, forza peso, forza elastica di una molla, reazione
vincolare e tensione di una fune, forza di attrito, forza di resistenza del mezzo (cenni).
Lavoro ed energia. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Lavoro della forza peso.
Potenza. Energia potenziale. Forze conservative e non conservative. Energia meccanica.
Teorema di conservazione dell'energia meccanica. Altre forme di energia e trasformazioni
dell’energia. Conservazione dell’energia totale.
Nozione di fluido. Densità. Portata. Pressione. Variazione di pressione all'interno di un fluido in quiete (legge di Stevino). Principio di Pascal. Principio di Archimede.
Moto di fluidi ideali. Equazione di continuità. Legge di Bernoulli e sue applicazioni.
Moto di fluidi reali. Viscosità. Moto laminare e vorticoso (cenni). Legge di Poiseuille e sue
applicazioni.
Descrizione di un sistema in termini di variabili macroscopiche e microscopiche. Definizione di temperatura. Scale termometriche: Kelvin, Celsius e Fahrenheit. Principio zero della termodinamica. Dilatazione termica dei corpi. Definizione di calore e di caloria. Processi di
scambio di calore: capacità termica; calore specifico; calore latente in una transizione di fase.
Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione (cenni), convezione (cenni), irraggiamento
(legge di Stefan-Boltzmann). Trasformazioni termodinamiche. Primo principio della
termodinamica. Gas ideali: legge dei gas perfetti. Gas reali (cenni).
Carica elettrica. Legge di Coulomb. Confronto tra forze coulombiane e forze gravitazionali.
Costante dielettrica. Campo elettrico. Linee di forza. Principio di sovrapposizione. Energia
potenziale elettrostatica. Potenziale elettrico e differenza di potenziale. Teorema di Gauss.
Corrente elettrica e circuiti
Corrente elettrica. Conduttori ed isolanti. Generatori di forza elettromotrice. Ia e IIa legge di
Ohm. Resistenza elettrica. Collegamenti di resistenze in serie e in parallelo. Leggi di Kirchhoff.
Effetto termico della corrente (effetto Joule).
Generalità sui fenomeni ondulatori. Periodo, frequenza, fase, ampiezza ed energia di un’onda.
Propagazione delle onde: lunghezza d’onda e velocità. Intensità di un’onda. Propagazione delle onde sferiche. Onde meccaniche: il suono. Intensità del suono: il deciBell. Le equazioni di
Maxwell (cenni). Onde elettromagnetiche. Il fotone. Velocità della luce. Spettro elettromagnetico. Energia dell’onda elettromagnetica, equazione di Einstein per i fotoni.
Particelle elementari e interazioni fondamentali: il Modello Standard (cenni). Principi di fisica
nucleare. Stabilità ed instabilità dei nuclei. Tipi di decadimento (α, β±, γ).
Energia di legame e
difetto di massa dei nuclei. Bilancio energetico nei decadimenti radioattivi. L’energia nucleare:
fissione e fusione nucleare. Principio di funzionamento di un reattore nucleare Attività
radioattiva. Legge del decadimento radioattivo.
Datazione con Carbonio 14.