REGISTRO DELLE LEZIONI

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI GENOVA Dipartimento di Matematica Corso di laurea in Statistica Matematica e trattamento Informatico dei Dati REGISTRO DELLE LEZIONI dell' INSEGNAMENTO Nome: Fisica Generale 1 codice: tenute da: Prof. Silvana TERRENI, Praf. Annalisa RELINI Nell'anno accademico 2016/17 LE DOCENTI IL COORDINATORE DEL CCS IL DIRETTORE DEL DIPARTIMENTO

2 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI GENOVA Dipartimento di Matematica Corso di laurea in Statistica Matematica e trattamento Informatico dei Dati Anno accademico: 2016/17 Insegnamento: Fisica Generale 1 Codice: Codice padre (se a moduli): Docenti: Prof. Silvana Terreni, Prof. Annalisa Relini Riepilogo generale Numero lezioni totali 74 Numero ore totali 74 Esercitazioni n. N. esercitazioni in aula N. esercitazioni in laboratorio f------i L---_---' Per n. gruppi di studenti Per n. gruppi di studenti DOre compless DOre compless ive ive Totale ore insegnamento/docente Totale ore insegnamento/docente S. Terreni A. Relini Totale ore insegnamento/studente 74 ~.\T~, Le Docenti

3 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N.l ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 2 INTRODUZIONE allo studio della Fisica generale in un Ambito di validità della fisica classica. Cenno alla Corso di Laurea Scientifico. Il Metodo Scientifico. Meccanica quantistica e alla Relatività. Schematizzazioni e modelli. Leggi fisiche e teorie. Programma dell'insegnamento. Modalità d'esame. S'~ S'.TeJ\;ULLt.. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 3 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 4 numero ore: 1 GRANDEZZEfisiche. Definizione operativa. Il Sistema Internazionale (SI). Dimensioni delle grandezze fisiche. Grandezze Grandezze derivate. Analisi dimensionale. Esempi. fondamentali e sistemi di unità di misura. Cifre significative e notazione scientifica. S.T-eJ\1\.JUJ...-' S;.I~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 5 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 6 ERRORI.Indeterminazione del risultato di una misura. Errori assoluti e relativi. Strumenti in aula: calibro, Metodi per stimare l'errore della misura. Errori palmer, tester: portata e sensibilità. casuali e distribuzione normale. Precisione della Propagazione degli errori di misura. misura. Errori sistematici e accuratezza di una misura. S'\~, 5:.TVV\SU.A-. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 7 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 8 ESERCIZI: Analisi dimensionale. Errori di misura. ClNEMATICA del punto materiale. Sistema di Propagazione degli errori. Esempi. riferimento. Vettore posizione. Vettore spostamento. Traiettoria. Legge oraria. Ascissa a~ curvilinea. ç.t~, Addì Relini Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante

4 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 9 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 10 numero ore: 1 numero ore:1 Spazio percorso. Derivata di vettori. Vettore velocità Velocità scalare media. media, vettore velocità istantanea. Rappresentazione intrinseca della velocità. Vettore accelerazione. S\T~ S;.I~~, Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 11 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 12 numero ore: 1 numero ore:1 Rappresentazione intrinseca della accelerazione: Tipi di moto: rettilineo, circolare; uniforme, accelerazione tangenziale e centripeta. uniformemente vario, vario. Moto rettilineo uniforme, legge oraria x(t) S.f~- S:.T~, Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 13 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 14 numero ore:1 numero ore:1 Moto rettilineo uniformemente accelerato: Esercizi foglio 1. andamenti di x(t), v(t). Relazione tra v e x. Esempio: Moto verticale dei gravi. Esercizi foglio 2 ( prima parte). Q~ Q~ Addì Relini Firma dell'insegnante Addì Relini Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 15 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 16 Relazione tra v e x. Applicazioni: spazio di frenata, Esercizi foglio 2 ( seconda parte). spazio di accelerazione. Soluzione grafica di Esercizio 3.7 Focardi. problemi. S,\~, S.l~, Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante

5 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 17 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. -: n~mero ore:l Cenno al Moto in due dimensioni. Sospesa Lezione per Allerta Meteo Cinematica del moto relativo (cenni: solo caso di moto relativo traslazionale con V costante) : Trasformazioni di Galileo e Invarianza del vettore accelerazione. $.l~ s.t~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 18 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 19 Moto di un grave in due dimensioni: legge oraria, Esempio 3.28 dal libro di testo (Focardi). equazione della traiettoria, quota massima, gittata, Esercizi 1-5 Foglio 3. tempo di volo. Es. 6 impostato e assegnato come compito O~ O~ Addì Relini Firma dell'insegnante Addì Relini Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 20 ARGOMENTO DELLA LEZIONEN. 21 Introduzione al concetto di Forza. Sistemi di riferimento inerziali. Definizione operativa di FORZA. Il legge di Newton. 111 legge di Newton. Forza di DINAMICA del punto materiale: attrazione gravitazionale. Massa e forza peso. I legge di Newton o principio d'inerzia. S:,T~ -S~!~. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 22 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 23 Reazioni vincolari. Vincoli lisci e scabri. Misura del coefficiente di attrito statico. Forza di attrito statico. Forza di attrito dinamico. Attrito viscoso ( cenni). Sll~ S:_I~_ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante

6 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 24 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 25 Esempi di applicazione della seconda legge. Esempi con funi inestensibili e carrucole. Impostazione problemi. Diagramma del corpo libero. Esercizi 4-7 Foglio 4. Impostati e assegnati come Scomposizione di forze. Esempio del piano inclinato. compito es. 2, 3, 8 Foglio 4. Q~" Q~ Addì Relini Addì Relini Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 26 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 27 FORZA ELASTICAe legge di Hooke. Cinematica e dinamica del moto circolare uniforme: Cinematica e dinamica del moto armonico in una accelerazione centripeta, periodo, frequenza. dimensione. ~.-- ~.I~...ç.TeNuA-' Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 28 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 29 LAVORO di una forza. Esempi. Teorema lavoro energia. Energia cinetica. Esempi. ~.I~ 5,T~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 30 ARGOMENTO DELLA LEZIONEN. 31 Forze conservative. Energia potenziale. Esempi di energia potenziale: gravitazionale, elastica. Principio di Conservazione dell'energia meccanica. Esempi di conservazione dell'energia. ç,\~ Sl~' Addì mercoledi Firma dell'insegnante Addì mercoled Firma dell'insegnante

7 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 32 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 33 Bilancio energetico in presenza di forze non Legge di gravitazione universale. conservative. Esempi. Energia potenziale gravitazionale, approssimazione Definizione di Potenza. in prossimità della terra. Quantità di moto di un punto materiale..s;.«v'vlv--- ~I~' Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 34 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 35 numero ore:1 numero ore:1 Esercizi Foglio 5. Esercizio su doppio piano inclinato. Moto di un satellite in orbita circolare. Q~ o~ Addì Relini Firma dell'insegnante Addì Relini Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 36 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 37 Impulso di una forza. Impulso e forza media. Sistemi di punti materiali: discreti, continui. Teorema della quantità di moto. Esempi. Centro di massa. Velocità del CM. Quantità di moto totale del sistema. Forze interne e forze esterne. I Legge della Dinamica dei sistemi. S. TeJ\JLL-: S,T~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 38 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 39 Sistemi isolati e Conservazione della quantità di Urti elastici e anelastici. moto. Energia cinetica totale del sistema. Introduzione ai FLUIDI. Ipotesi di continuità. Collisioni. Caratteristiche del fenomeno. Densità. S~~ s:<r--~. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante

8 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 40 ARGOMENTO DELLA'LEZIONEN. 41 numero ore: 1 Esercizi Foglio 6. Esempi: Urto elastico uni-dimensionale. Urto elastico in due dimensioni: pallina contro un muro. Q~ O~ Addì Relini Firma dell'insegnante Addì Relini Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 42 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 43 Azioni meccaniche: sforzo normale (Pressione) e Attrito interno e viscosità. Compressibilità. sforzo di taglio. Definizione di fluido Fluidi ideali. con riferimento alla deformazione continua a taglio. Equazioni della statica dei fluidi. S:T~ Legge di Stevino. S.T~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 44 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 45 Applicazioni: Barometro di Torricelli. Galleggiamento di un corpo. Manometro ad U. Principio di Pasca!. Torchio idraulico. Principio di Archimede: equilibrio di una porzione di fluido. ~.T~ S'.T~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 46 ARGOMENTO DELLA LEZIONEN. 47 esercizi Foglio 7 (statica dei fluidi) Andamento della pressione atmosferica con la quota esempi galleggiamento. (eq. barometrica) Es. riepilogo meccanica. Q~ Q~ Addì Relini Firma dell'insegnante Addì Relini Firma dell'insegnante

9 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 48 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 49 numero ore: 1 numero ore:1 Introduzione alla Dinamica dei fluidi. Descrizione Flusso di un vettore attraverso una superficie. lagrangiana ed euleriana. Equazione di continuità. Conservazione della massa. Moto di un fluido in condizioni stazionarie. Tubo di Portata massica, portata volumica. flusso. Moto laminare. Moto turbolento. Fluidi ideali. Cenno a Fluidi reali. 5::rvvu.-. s;.(~ Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 50 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 51 numero ore:1 numero ore:1 giovedi 24 al/erta meteo rossa Applicazioni: teorema di Torricelli e velocità iniziale Dinamica dei Fluidi ideali: Teorema di Bernoulli. di efflusso. Fenomeno della portanza (qualitativo). Esempi e Applicazioni: tubo di Venturi st~ S:l~. Addì venerdi Firma dell'insegnante Addì lunedi Terreni Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 52 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 53 Introduzione alla Termodinamica: approccio classico Equilibrio termico. Principio zero della (macroscopico) e statistico (microscopico) Termodinamica. Definizione operativa di Sistema, ambiente, sistema aperto, chiuso, isolato. temperatura: termometro a mercurio. Variabili termodinamiche, intensive, estensive. Stati Termometro a gas. di equilibrio e trasformazioni. ("""- S,I~ S.T~. Addì lunedi Terreni Firma dell'insegnante Addì mercoledi Terreni Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 54 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 55 Punto triplo. Termometro a gas perfetto e scala Recupero Lezione giovedi 24 nov assoluta delle temperature ( gradi Kelvin). Cenno ai fluidi reali. Forze viscose. Stato di equilibrio ed equazione di stato. Regime laminare e regime turbolento. S.-r~ Resistenza del mezzo nei due regimi. Modello microscopico di gas ideale. ~rvvvu--' Addì mercoledi Firma dell'insegnante Addì mercoledi Firma dell'insegnante

10 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 56 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 57 Trasformazioni quasi statiche, reversibili, irreversibili. Definizione lavoro ed esempi di calcolo del lavoro. Trasformazioni isoterme, isobare, isocore nel piano Lavoro adiabatico ed energia interna. Piano di Clapeyron PV. Introduzione al primo principio della termodinamica. Introduzione al Lavoro termodinamico, forze di pressione esterne ed interne. s;::1evuv---: S.T~ Addì 01/12/2016 giovedi Firma dell'insegnante Addì 02/12/2016 venerdi Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 58 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 59 Esercizi foglio 8 ( dinamica dei fluidi ). Equazione di stato dei gas reali: Gas di Van der Waals. Potenza di una pompa che fornisce una certa portata Semplici esercizi di applicazione del!' eq. di stato di un a quota h, prelevando fluido da un serbatoio oppure gas perfetto. ricevendo da un condotto fluido già in movimento. Q~ o~ Addì 05/12/2016 lunedi relini Firma dell'insegnante Addì 05/12/2016 relini Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 60 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 61 numero ore: 1 Primo principio della termodinamica e definizione Capacità termica. Calore specifico per trasformazioni termodinamica di Calore. Casi particolari del I a V costante o a P costante. Calori specifici molari del principio. Definizione calorimetrica di Calore. gas perfetto: CP, cv S.l.e»ù-' Energia interna del gas perfetto. s_~ Addì 07/12/2016 mercoledi Firma dell'insegnante Addì 07/12/2016 mercoledi Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 62 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 63 numero ore: 1 Applicazioni del I Principio della Termodinamica : Equazioni della trasformazione adiabatica reversibile Esercizi foglio 9 di un gas perfetto. Lavoro nella trasformazione adiabatica. Relazione (di Mayer) tra Cpe Cv. Q~ Q~ Addì 12/12/2015 lunedi 12 RELINI Firma dell'insegnante Addì 12/12/2015 RELINI Firma dell'insegnante

11 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 64 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 65 numero ore: 1 numero ore:1 Esperimento di Joule : espansione libera ed Introduzione al "principio (storica). Cenno alle adiabatica di un gas perfetto. Energia interna del gas macchine termiche. Enunciato di Kelvin. Macchina perfetto. ideale: REVERSIBILE. Teorema di Carnot. Funzione di stato Entalpia. Rendimento di una macchina reversibile che funziona tra due temperature. 5T~ S'.T0Vt..cL-. Addì 14/12/2015 mercoledi Firma dell'insegnante Addì 14/12/2015 mercoledi Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 66 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 67 Macchina reversibile che lavora tra n sorgenti. Entropia e irreversibilità: enunciati equivalenti del" Funzione di stato Entropia. principio. Teorema di Clausius. Sistema Isolato e Legge di Piano TS. Rappresentazione del ciclo di Carnot. accrescimento dell' entropia. Esempi di calcolo di variazione di Entropia: S.\~ Variazione di entropia di un gas perfetto S(P,V) S:.T~ Addì 15/12/2015 giovedi Firma dell'insegnante Addì 16/12/2015 venerdi Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 68 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 69 Variazione di entropia di un gas perfetto per le altre Esercizi Foglio 10 (Applicazioni I e " principio) coppie di variabili (P,T) (V,T). da ES.l a ES.5 Variazione di entropia nello scambio termico. Variazione di entropia delle sorgenti (Macchina Q~ Q~ Addì 19/12/2015 lunedi RELINI Firma dell'insegnante Addì 19/12/2015 lunedi RELINI Firma dell'insegnante termica reversibile e irreversibile). ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 70 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 71 Es. 6 Foglio 10. Entropia secondo Boltzmann. Collegamento tra stato macroscopico e stato Significato statistico del/'entropia. microscopico del sistema. Microstati e macrostati. Introduzione alla Fisica statistica classica. Ipotesi Spazio delle fasi. Numero dei microstati. ergodica di Gibbs. ç.tovj- s.(~' Addì 21/12/2015 mercoledi Firma dell'insegnante Addì 21/12/2015 mercoledi Firma dell'insegnante

12 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. 72 ARGOMENTO DELLA LEZIONE N numero ore: 1 numero ore: 2 Insiemi statistici. Cenni all'insieme microcanonico e Note conclusive. all'insieme canonico. Anticipazione di alcuni risultati: Esercizi in preparazione della prova scritta d'esame. Teorema di equipartizione dell'energia, ( già principio di equipartizione dell'energia) e sua applicazione al calcolo del calore specifico Cv. <:T0vt.v---.: S;.{~ Addì 22/12/2015 Firma dell'insegnante Addì 13 gennaio 2017 Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. ARGOMENTO DELLA LEZIONE N. Addì Firma dell'insegnante Addì Firma dell'insegnante