Obiettivi formativi



Il corso intende fornire le basi di meccanica e termodinamica. Verranno presentati fenomeni di cinematica e dinamica a partire dal punto materiale fino ad arrivare a sistemi piu' complessi; verrano inoltre introdotti i principi base della termodinamica analizzando trasformazioni di sostanze pure dal punto di vista sia macroscopico sia microscopico.



Prerequisiti



Analisi matematica I



Contenuti



Cinematica del punto materiale. Dinamica del punto. Moti relativi. Gravitazione. Dinamica dei sistemi di punti materiali. Cenni alla dinamica del corpo rigido. Meccanica dei fluidi. Studio di sistemi termodinamici.



Programma esteso



Cinematica del punto materiale. Moto unidimensionale (posizione, velocita', accelerazione). Moto in due dimensioni. Moto circolare e moto dei gravi.

Concetto di forza. Le tre leggi di Newton. Risultante delle forze, equilibrio e reazioni vincolari.

Classificazione delle forze: forza peso, forza elastica, forze di attrito, forze centripete.

Lavoro e potenza. Teorema dell'energia cinetica e dell'impulso. Lavoro di alcune forze: forza peso, forza elastica e forza di attrito.

Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Teorema del momento angolare.

Forze centrali. Le tre leggi di Keplero e la gravitazione.

Studio di sistemi di punti materiali. Teoremi di Konig: momento angolare ed energia cinetica.

Cenni alla dinamica del corpo rigido: momento d'inerzia, teorema di Huygens-Steiner. Pendolo composto e moto di puro rotolamento.

Urti tra punti materiali.

Statica e dinamica dei fluidi ideali. Cenni di dinamica dei fluidi reali.

Sistemi termodinamici ed equilibrio termodinamico. Principio zero della termodinamica. Definizione e misura della temperatura. Leggi dei gas ideali. Teoria cinetica dei gas ideali. Equazione di stato dei gas reali.

Primo principio della termodinamica: lavoro, calore, energia interna. Studio di trasformazioni termodinamiche. Calori specifici e calori molari. Calorimetria. Trasmissione del calore.

Secondo principio della termodinamica. Teorema e ciclo di Carnot. Temperatura termodinamica assoluta. Esempi di macchine termiche e macchine frigorifere. Teorema di Clausius. Entropia dei processi reversibili e irreversibili. Esempi di calcolo di variazioni di entropia. Cenni al terzo principio della termodinamica.



Testi di riferimento P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci: Fisica-Volume I, Edises, seconda edizione



Metodi didattici



Lezioni e esercitazioni



Modalita' d'esame



Esame scritto e orale