Fisica 1 per ingegneria civile e ambientale

PARTE 1

INTRODUZIONE: Grandezze fisiche. Sistemi e unità di misura; cenni di calcolo trigonometrico e vettoriale; funzioni e rappresentazione cartesiana; cenni di calcolo differenziale e integrale; derivata di vettore. CINEMATICA: Cinematica del punto materiale; velocità e accelerazione; legge oraria di un punto materiale; moti uniformi e accelerati; moto balistico in due dimensioni LEGGI DI NEWTON E EQUAZIONE DEL MOTO: principio di relatività; definizione di forza; riferimenti inerziali e principio di inerzia; quantità di moto, teorema dell'impulso; definizione di massa; secondo principio della dinamica definizione operativa di massa; equazioni del moto;

PARTE 2

CONSEGUENZE DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA :impulso e quantità di moto; momento angolare e momento della forza; lavoro e unità di misura del lavoro; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e conservazione dell'energia meccanica; forze non conservative; energia potenziale; equilibrio stabile, instabile e indifferente; potenza e sue unità di misura. LEGGI DELLE FORZE: forze vincolari; attrito; legge di Hooke, forze viscose, conservatività del campo gravitazionale, energia potenziale del campo gravitazionale;

PARTE 3

DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI; terzo principio della dinamica; centro di massa; energia cinetica e teorema di Koenig; urti fra particelle in una e due dimesioni, urto completamente anelastico, urto elastico; DINAMICA DEI CORPI RIGIDI: momento angolare e momento di inerzia; equazioni cardinali; moti rotatori e traslatori; rotolamento; teorema di Huyghens- Steiner o degli assi paralleli; definizione di asse principale di inerzia. CALORE, LAVORO E PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Sistemi termodinamici. Coordinate termodinamiche. Principio zero della Termodinamica. Temperatura empirica. Scale termometriche. Equivalenza calore-lavoro. Lavoro adiabatico. Energia interna. Primo Principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Calori specifici. Cambiamenti di fase

PARTE 4

GAS IDEALI E REALI Gas ideali. Leggi di Boyle, Volta-Gay Lussac, Avogadro. Concetto di mole. Equazione caratteristica dei gas ideali. Energia interna di un gas ideale. Relazione di Mayer fra i calori molari. Diagramma di Clapeyron. Transizioni di fase. TEORIA CINETICA DEI GAS Modello microscopico. Equipartizione dell’energia e calori specifici molari. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Trasformazioni isoterme, isocore, isobare, adiabatiche. Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot. Rendimento di una macchina termica. Macchina frigorifera. Enunciati di Kelvin e di Clausius del Secondo Principio della Termodinamica. Equivalenza dei due enunciati. Teorema di Carnot.

PARTE 5

Temperatura termodinamica assoluta. ENTROPIA Teorema di Clausius. Concetto di entropia. Principio dell’aumento dell?entropia dell’universo. Approccio educatuvo: lezioni tradizionali e esercitazioni Esami: L'esame e' composto da un esame scritto (problems to be solved) e un esame orale.