Indice I MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE 1

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1 Indice I MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE 1 1 Nozioni preliminari Definizioni fondamentali Metodo scientifico (galileiano) Sistema Internazionale Sistema c.g.s Sistema Tecnico-Pratico (o per gli Ingegneri) Multipli e sottomultipli Cinematica del punto materiale Schematizzazione del generico corpo esteso in punto materiale Velocità media e istantanea Accelerazione media e istantanea Moto rettilineo uniforme Moto uniformemente accelerato Moto armonico semplice Moto armonico smorzato Moto circolare uniforme Moto circolare vario Moto curvilineo (generico) nel piano Relatività Relatività galileiana Moto di trascinamento accelerato puramente traslatorio Moto di trascinamento puramente rotatorio Moto di trascinamento generico rototraslatorio 41 i

2 G. Salesi Fisica Generale I 3.5 Non-validità della Legge di Newton nei sistemi non-inerziali Relatività Ristretta Trasformazione di Lorentz Fenomenologia relativistica Dinamica del punto materiale Problema fondamentale della dinamica classica Prima Legge della Dinamica ( Principio di Inerzia ) Massa inerziale Additività della massa inerziale Forza Seconda Legge di Newton Principio di Sovrapposizione delle Forze Terza Legge della Dinamica ( Principio di Azione e Reazione ) Gravitazione universale Forza peso Densità e peso specifico Campo gravitazionale Leggi di Keplero Satelliti artificiali Applicazioni della Legge di Newton Tipici esempi di applicazione della Legge di Newton Forze di attrito Attrito statico Attrito dinamico Forze di attrito nei fluidi Energia Lavoro Potenza Energia cinetica Energia potenziale ii

3 INDICE 8.5 Forze conservative Non-conservazione dell energia meccanica Quantità di moto Teorema dell Impulso Conservazione della quantità di moto Teoria degli urti Urti centrali elastici Casi particolari di urti centrali elastici Urto centrale perfettamente anelastico Pendolo balistico II MECCANICA DEI SISTEMI DISCRETI E CONTINUI Dinamica dei sistemi Definizioni preliminari Teorema del Momento Angolare Sistemi meccanici di N punti materiali Prima equazione cardinale della dinamica dei sistemi Seconda equazione cardinale della dinamica dei sistemi Centro di massa Teorema del Centro di Massa Conservazione del momento angolare Primo Teorema di König Secondo Teorema di König Grandezze coniugate hamiltonianamente Cinematica e dinamica del corpo rigido Cinematica rotazionale Momento di inerzia Teorema di Huygens Steiner (o degli Assi Paralleli ) Teorema del Momento Assiale Dinamica rotazionale Lavoro rotazionale Teorema della Potenza Rotazionale iii

4 G. Salesi Fisica Generale I 12.8 Principio di Conservazione dell energia meccanica per il Corpo Rigido Pendolo Composto Volano Rotolamento Statica del corpo rigido Condizioni generali per l equilibrio rototraslazionale Composizione di forze Baricentro Macchine statiche Meccanica dei fluidi Statica dei fluidi Pressione Principio di Pascal Legge di Stevino Principio dei Vasi Comunicanti Legge di Archimede Barometro di Torricelli Dinamica dei fluidi ideali Conservazione della portata Teorema di Bernoulli Moto dei fluidi reali III TERMOLOGIA Termometria Scale termometriche Leggi di Gay-Lussac Calorimetria Calcolo della temperatura finale all equilibrio termico Calorimetri Cambiamenti di stato Trasmissione del calore iv

5 INDICE 17 Sistemi termodinamici Determinazione dell evoluzione temporale di un sistema termodinamico Gradi di libertà di un sistema termodinamico Equilibrio termodinamico Trasformazioni termodinamiche Principali trasformazioni termodinamiche Lavoro delle forze di pressione Equazione di Stato dei gas perfetti Applicazioni dell Equazione di Stato dei gas perfetti Legge di Dalton o delle pressioni parziali Calori specifici dei gas perfetti Equazione di Stato dei gas reali Teoria cinetica dei gas Calcolo cinetico della pressione Interpretazione cinetica della temperatura assoluta Velocità quadratiche medie Interpretazione cinetica del calore Equivalenza tra lavoro e calore Primo Principio della Termodinamica Relazione tra Primo Principio della Termodinamica ed esistenza della funzione di stato energia interna Applicazioni del Primo Principio ai gas perfetti Calore specifico a volume costante di un gas perfetto Relazione di Mayer Trasformazioni adiabatiche di un gas perfetto Trasformazione isocora Trasformazione isobara Trasformazione isoterma Trasformazione adiabatica Espansione libera di Joule v

6 G. Salesi Fisica Generale I 20 Macchine termiche Ciclo di Carnot a gas perfetto Teorema di Carnot per le macchine biterme Macchine frigorifere Secondo Principio della Termodinamica Enunciati classici termologici del Secondo Principio Entropia Variazione dell entropia nelle trasformazioni termodinamiche Isoterma reversibile Adiabatica reversibile Isocora reversibile Isobara reversibile Caso generale di trasformazione di un gas perfetto Solidi e liquidi Espansione libera di Joule Legge di Accrescimento dell Entropia Degradazione dell energia Problemi svolti e discussi Formulario Esercizi proposti 303 Si ringrazia la C.E.A. di Milano per aver gentilmente concesso l uso di alcune immagini didattiche. vi