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Meccanica

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Dispense di Meccanica

Queste dispense sono parte di un corso miscelato (blended) di Fisica 1 per Ingegneria Meccanica, in ristrutturazione permanente. Il corso (testo di riferimento Fisica Classica e Moderna, di W. E. Gettys, F. J. Keller e M. J. Skove, edito da McGraw Hill, v. Nota Bene) consiste anche di una seconda parte su Onde e Termodinamica ed è articolato in 15 settimane, ciascuna contenente:

• da una a tre lezioni (23 in totale);
• una o due esercitazioni (22 in totale);
• uno o due sessioni di quiz (23 sessioni, 88 quiz in totale);
• video della soluzione di alcuni esercizi significativi;
• video riassuntivi, una FAQ, un glossario, una sinossi, le pagine di queste dispense (presenti solo per argomenti molto generali o di approfondimento).

Inoltre questa wiki contiene

• Dispense di Onde, abbastanza complete
• Termodinamica, poche pagine su argomenti speciali (c'è quasi tutto sui libri di testo)

Nota Bene Sono adatti tutti i testi tradotti dall'americano. Ad esempio vanno bene anche: Haliday-Resnick-Krane, CEA; DG Giancoli, Fisica 1, CEA, 2010.

Video-sinossi In questa lista si fornisce un indice del materiale video del corso. Gli esercizi sono numerati con Esercitazione.Esercizio. Solo gli studenti di unipr registrati sul corso elly possono accedere a questo materiale.

• Introduzione
  • Controllo dimensionale.
• Cinematica:
  • Es. 1.4. Cinematica in 1D: profondità del pozzo con la vecolità del suono.
• Dinamica dei punti materiali:
  • Es. 4.4. Giostra cilindrica senza pavimento.
  • Es. 6.3 Potenza esercitata da un ciclista.
• Legge di gravitazione universale:
  • Es. 6.4. Tunnel attraverso il centro della terra.
• Conservazione dell'energia:
  • Es. 7.6. Tensione del pendolo semplice.
  • Es.9.4. Giro della morte, forza normale della pista circolare.
• Conservazione della quantità di moto:
  • Es. 8.4. Rinculo del piano inclinato (curvilineo).,
  • Es. 9.2. Urto completamente anelastico
• Statica dei corpi rigidi:
  • Es. 10.6. Ponte levatoio.
• Dinamica dei corpi rigidi:
  • Es. 11.5. Rotolamento del cilindro sul piano inclinato.
  • Es.11.6. Macchina di Atwood con massa in piano.

Indice Meccanica, Indice Termodinamica

Indici (i link seguiti da ? ad apice indicano pagine pianificate che non esistono ancora)

1. Introduzione alla meccanica
   1. Il moto
      • L'equazione oraria del moto
      • La velocità media e la velocità istantanea
      • L'accelerazione media e l'accelerazione istantanea
2. Cinematica
   1. Cinematica del moto in una dimensione
      • Velocità costante
      • Accelerazione costante
      • Equazione oraria e grafici temporali
   2. Cinematica del moto in due e tre dimensioni?
      • Posizione, velocità ed accelerazione nello spazio: vettori?
      • Posizione e spostamento: il sistema di riferimento?
      • Accelerazione costante?
      • Accelerazione parallela e perpendicolare alla direzione del moto?
      • Moto circolare
      • Moto relativo?
      • Come si risolvono gli esercizi di cinematica?
      • Esempio della scimmia
      • Esercizi della lezione 2
3. Dinamica del punto materiale
   • Forza, massa e legge d'inerzia
   • Le leggi di Newton
   • Principio di sovrapposizione
   • Riferimenti inerziali?
   • Forza peso?
   • Diagramma di corpo libero?
   • Vincoli?
   • Tensione di una fune
   • Attrito dinamico?
   • Attrito statico?
   • Attrito viscoso?
   • Moto circolare uniforme?
   • Forze apparenti?
   • Massa Variabile
     • Razzi
4. Legge di gravitazione universale
   1. I Moti celesti
      • Leggi di Keplero
      • Le leggi di Keplero dalle leggi di Newton
      • II legge di Keplero
      • L'esperimento di Cavendish: misura di G e della massa della terra?
   2. Masse Estese?
      • Legge di Gauss?
      • Crosta sferica omogenea?
      • Forza di gravità dentro una sfera omogenea?
      • | Massa inerziale e massa gravitazionale?
      • Campo Gravitazionale?
5. Dinamica dei sistemi materiali
   • Centro di massa
   • Urti
   • Un urto semplice sul biliardo
   • Rotolamento
   • Momento angolare, momento di una forza, II legge di Newton per le rotazioni
   • Urto tra rotatori: una questione sottile
   • Lavoro per cambiare l'orbita di un satellite
   • La conservazione del momento angolare e le orbite dei pianeti
   • I punti Lagrangiani attorno all'orbita terrestre
   • Moto e bicicletta in curva e conservazione del momento angolare
   • Teorema dell'asse parallelo?
   • Pendolo Fisico
   • Tensione ai capi della fune che scorre su una carrucola?
   • Piano inclinato e conservazione della quantità di moto
   • Molla in piano con due masse agli estremi
   • Momento d'inerzia della sfera e della palla
   • Problemi sul biliardo
   • Meccanica: FAQ
   • Quando si conserva la quantità di moto?
   • Quando si conserva il momento angolare?
   • Calendario
6. Meccanica.Appendici
   1. A: Grandezze fisiche
   2. B: Sistema di riferimento e coordinate
   3. C: Vettori?
   4. D: Lista Lightboards

• Introduzione alla termodinamica
  • Stato termodinamico di equilibrio e variabili di stato
  • Volume
  • Pressione
  • Equazione di continuità dei fluidi e Teorema di Bernoulli
• Temperatura e calore
  • Capacità termica e calore specifico
  • Leggi dei gas
  • Modello cinetico del gas
  • Transizioni di stato e calore latente
• I principio e lavoro in un gas
  • Calori specifici dei gas ed equipartizione dell'energia
  • Differenze tra gas perfetto e gas reale
  • Diagramma pV e trasformazioni reversibili
• Suono e conduzione termica
  • Compressibilità e modulo di compressibilità
  • Equazione delle onde nei gas
  • Conduzione
• Secondo principio della termodinamica, enunciato di Kelvin-Planck
  • Rendimento e teorema di Carnot
  • Cicli frigoriferi ed enunciato di Clausius
  • Equivalenza tra Kelvin, Clausius e Carnot
  • Temperatura termodinamica
  • Coefficiente di effetto frigorifero
  • Condizionatore e pompa di calore
• Entropia
  • Ancora sul teorema di Carnot

Proposito originale di queste note

Questo è un disclaimer. Esistono moltissimi testi di fisica classica. Le nozioni fondamentali sono note da secoli e anche il metodo per insegnarle si è ormai affinato e, quasi, cristallizzato. La struttura a wiki permette di incominciare un lavoro in itinere, aperto a modifiche, per accumulare ed affinare ulteriormente il contenuto nel tempo. Per ora sono prevalentemente appunti personali. Tuttavia questo sito si presenta piuttosto come un wikibook (che in qualche dialetto tahitiano vuol dire pieno di buchi), a parte il non trascurabile fatto che solo l'autore è abilitato a tapparli.

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