Fisica I (AA 2017-18) Corso di Laurea in Chimica

Prof. Piero Rosati (Dip. Fisica e Scienze della Terra)Polo Tecnologico, Blocco C, 423 0532-974220, rosati@fe.infn.it http://docente.unife.it/piero.rosati1(ricevimento su appuntamento)

Lezioni: (6 CFU, 48 h sia teoria che esercizi) Lunedi’: 10:30−12:30 Aula D5 Giovedi’: 9:30−11:30 Aula D5

Unità Management Didattico : Dr. ssa Agnese Di Martino, Cristina Rinaldi

Tutorato didattico (30h): Dr.ssa Lisa Ferro Dip. Fisica e ST, C430 (lisa.ferro@student.unife.it) (ricevimento su appuntamento)

Esercitazioni, soluzione problemi, supporto didattico Venerdi’: 11:30−13:30 Aula D5 10:30−11:30 da Ven 20 Apr

Corso: programma ed esami

Esami:

- Scritto (2 appelli estivi, 1 autunnale, 1 invernale), - Possibilità di sostenere 2 scritti parziali durante il corso (1^ fine Apr, 2^ inizio Giu) - Orale (2-3 appelli estivi, , 2 autunnali, 2 invernali);

si accede all’orale con almeno 15 allo scritto - Intorno al 20 Marzo: test per recupero OFA (obbligo formativo aggiuntivo)

?? studenti

Prossime Lezioni:

- Giov 22: Tutorato (Dott.ssa Ferro) 9:30-11:30 (ripasso mate + esercizi) - Lun 26, Gio 1/3, Ven 2/4: Lezione (cinematica) - Lun 5: no lezione; Gio 7, Ven 9: (Tutorato: risoluzione problemi)

Vacanzepasquali19/2

29/3 4/4

5/6

2^P+T

×23-25/4Mer-Ven

31/5+1/6OFA Test~20/3

1^ lezione

Ultima lezione +eserc.

1^ParzialefineApr

GiugnoOrali

Gio Mer Luglio Orali

• Fondamenti di Fisica - Halliday, Resnick, Walker (CEA)

- Elementi di Fisica: Meccanica e Termodinamica Mazzoldi, Nigro, Voci (EdiSES)

- Fisica I - Resnick, Halliday, Krane (CEA)

Corso: programma ed esami

Testi consigliati

• Materiale didattico per il corso (es. tutti i problemi di esame con soluzione), puo’ essere trovato su http://www.fe.infn.it/u/rosati/lezioni —> Fisica I (Chimica)

Programma (cfr. scheda on-line):

- Richiami di matematica (trigonometria, derivate, integrali, serie Taylor). - Grandezze fisiche, unita’ di misura, somma/differenza di due vettori - Meccanica (Cinematica, Dinamica): punto, sistemi di punti, corpo rigido - Gravitazione - Dinamica dei fluidi (elementi)

ora VII edizione

Grandezze fisiche

• Definite indicando un modo operativo per misurarle, con misure riproducibili

• Grandezze fondamentali e derivate (ex. velocita’, superficie)

• Sistemi di unita’ di misura:la misura di ogni grandezza viene espressa nelle sue unita’ tramite il confronto con un campione di tale unita’

• Ogni equazione deve possedere coerenza dimensionale, i.e. i membri dell’eq. devono avere le stesse dimensioni

• Grandezze fisiche si possono sommare solo se sono omogenee

• Grandezze fisiche diverse si possono combinare con moltiplicazioni ed elevamento a potenza con esponente adimensionale

• Se compaiono come argomento di funzioni le grandezze fisiche devono essere adimensionali

Analisi dimensionale

Accelerazione: v=a t → [a] = L T−2 Forza centripeta:

(m,R,v)∝

∝

→

Esempi:

Il metro e’ la lunghezza percorsa dalla luce nel vuoto in 1/(299 792 458) s

Metro campione

12C : 12 unita’ di massa atomica 1 u =1.66×10−27 kg

Kg campione

Orologi atomici: Frequenza della luce emessa dal Cesio-133 (9 192 631 770 oscillazioni in 1 sec)

No. atomi in 12 g di 12C = NAv fanno 1 mole

Campioni di unita’ di misura Proprieta’: devono essere accessibili e invariabili (tempo, condizioni)

Campioni storici e moderni

Grandezze fisiche

Scalari

Vettoriali

Temperature, Energia, Massa, Tempocaratterizzate da una sola quantita’ (+ l’unita’ di misura)

posizione, velocita’, accelerazione, forza, ... caratterizzate da - un valore assoluto (modulo)- una direzione- un verso

OPERAZIONI CON I VETTORI

A.A. 2012-2013 Prof. Federico Ferrari 22

SOMMA • metodo punta coda e del parallelogramma; • proprietà commutativa; • proprietà associativa; • esiste l’elemento neutro.

S A B �

A

BS

A

B S

punta coda parallelogramma

A.A. 2012-2013 Prof. Federico Ferrari 24

D A B

A D B

�

�

DIFFERENZA

AB D

B� D

E B A

B E A

�

� AB E

A�E

SOMMA

OPERAZIONI CON VETTORI

A.A. 2012-2013 Prof. Federico Ferrari 25

PRODOTTO

1. Se moltiplichiamo un vettore per uno scalare, otteniamo

un vettore . Il vettore risultante ha:

• La stessa direzione di ;

• Stesso verso se , oppure verso opposto se ;

• Modulo paria .

a A�Ac

A0a ! 0a �

a A

Ogni vettore può essere rappresentato come il prodotto di un vettore per uno scalare:

AA A e VETTORE UNITARIO (VERSORE)

a = (ax , ay )

ax

ay

by

bx

b = (bx , by )s

Le operazioni fra vettori possono essere fatte direttamente sulle loro componenti

s = a + b

ax = a cos θ ay = a sen θ

a2 = (ax2 + ay2 ) tan θ = ay / ax

Cinematica del punto materiale

0 x

Moto unidimensionale

• Velocita’ media e istantanea • Accelerazione media e istantanea • Caso unidimensionale e vettoriale (3D)

Cinematica: descrizione del moto di un punto

v=co

st

v=cost

v au

men

ta v diminuisce

fermo

Tempo (s)

fermo

a = dv/dt = d2x/dt2

v = dx/dt

x(t)

Moto in 3D

x

yP = P(x,y,z)

r1

z

r2

r2 r1−Δr=

r = i x + j y + k z

x = x(t)

Dalla legge oraria alla velocita’ e accelerazione

x(t) = 4 − 27 t + t3

v(t) = x’(t) = −27 + 3t2

a(t) = v’(t) = +6t

t

x(t)

v(t)

a(t)

derivata rispetto al tempo

Processo inverso: data la velocita’ v(t), o l’accelerazione a(t), la legge del moto si otterra’ con un processo d’integrazione

La velocita’ e l’accelerazione si ottengono direttamente con un’operazione di derivazione

Esempio: