Fisica generale/2004-2005

Fisica è un corso fondamentale per la laurea Tiennale in Informatica.

Informazioni generali

Docente

• Maurizio Maugeri
• Bassano Vacchini per il laboratorio.

Orari delle lezioni

• Mercoledì 17:30 - 20
• Giovedì 17:30 - 20
• Aula G24 (via Golgi).

Modalità di Esame

Sono possibili due alternative:

1. due compitini; se la somma dei voti di entrambi è superiore al 18 si può registrare direttamente, se è compresa tra 18 e 14 l'orale è obbligatorio e se la somma è minore di 14 bisogna fare lo scritto.
2. scritto; registrazione e voto come sopra.

Lo scritto comprende esercizi e un paio di domande di teoria.

Materiale didattico

Testo

• Fondamenti di Fisica - Hallyday Resnick Walker, Ed. Ambrosiana

Sito del corso

• http://www.mi.infn.it/~camera/Informatica
• http://www.mi.infn.it/~vacchini/

Diario del Corso

Lezione del 02/03/2005

• Slide Introduttive fino a pagina 9.

 Esercizi svolti in aula

 * Di quanto si alza il livello del Lago di Garda se tutta l'umanità ci facesse il bagno?
 
 Si assume che il Garda abbia un bacino di circa 40 Km di lato.
 S è la superficie del lago, Δh la variazione di livello all'immergersi dell'umanità.
 
 Sappiamo che
 Volume_umanità = Volume_uomo * Numero_uomini
 Numero_uomini = 6 * 10^9
 e più o meno possiamo stimare che
 Volume_uomo = 80 * 10^-3 m³
 (questo dato si ricava dalla formula Volume = massa * densità; si assume che la densità umana  sia più o meno pari a quella dell'acqua)
 
 Quindi
 Volume_umanità = 80 * 10-3 * 6 * 10^9 m³ = 480 * 10^6 m³
 
 Δh = Volume_umanità / S = 480*10^6 m³ / 40*10^9 m² = 0.3 metri = 30 cm

 * Sdraiato su una spiaggia vedo il sole che tramonta; mi alzo e vedo il sole che tramonta ancora dopo circa 11 secondi. 
 Posso misurare il raggio della terra?
 
 
 Δh = 1,70 m (la mia altezza)
   
 Per Pitagora sappiamo che
 (raggio_terra + Δh)² = raggio_terra² + Δ²S
 
 raggio_terra² + Δh² + 2*raggio_terra*Δh = raggio_terra² + ΔS²
 
 Δ²h è trascurabile paragonato al raggio della terra, quindi elimino.
 
 raggio_terra = ΔS² / 2Δh
 
 Per Pitagora sappiamo che
 ΔS = raggio_terra * tg(α )
 
 quindi
 
 raggio_terra = (raggio_terra² * tg²(α )) / 2Δh
 
 raggio_terra = (2Δh) / tg²(α )
 
 α : 360° = 11secondi : 1giorno (il sole ci mette un giorno per fare il giro della terra, in 11 secondi fa α )
 
 α = (11° * 360°) / (24 * 60 * 60) sec = 0,046°
 
 tg²(α ) = 5.22*10^-7
 
 raggio_terra = 2Δh / tg²(α ) = 6513409 metri

Lezione del 03/03/2005

• Slide Introduttive fino a pagina 11.

 Esercizi svolti in aula
 * Esercizio Svolto 3.3 (pag. 35 del libro)
 * Esercizio Svolto 3.4 (pag. 38 del libro)
 * Esercizio Svolto 3.7 (pag. 42 del libro)

Lezione del 09/03/2005

• Meccanica fino a pagina 16 (moto circolare escluso)

Lezione del 10/03/2005

 Trovate la scansione degli esercizi a questo thread.

Lezione del 16/03/2005

• moto rettilineo uniforme
• moto rettilineo uniformemente accellerato
• alcuni esempi

Lezione del 17/03/2005

• fine spiegazione sul moto circolare
• moto armonico
• forze (e prima legge di newton, detto anche principio di inerzia)
• seconda legge di newton
• composizione delle forze => forza risultante
• forza gravitazionale/forza peso
• caduta libera (2 slide consecutive)
• forza peso
• forza normale (2 slide consecutive)

Lezione del 23/03/2005

• Riepilogo Forza Peso
• Legge di gravitazione universale
• Forza d'attrito: statico e dinamico
• Tensione
• Forza elastica
• Accenni alle forze : viscosa, elettrostatica, di Lorentz(paragrafo 'Forze in natura' delle dispense)

Lezione del 31/03/2005

• Energia
• Lavoro ed Energia
• Il Lavoro

Lezione del 06/04/2005

• Lavoro: caso particolare Forza costante e spostamento parallelo (slide 7pag4)
• Energia Cinetica
• Lavoro: caso generale (slide 7pag5)
• Forza Conservativa (7p7)
• Energia Potenziale (7p7, 7p8)
• Principio di Conservazione dell'Energia Meccanica
• Potenza (7p11)

 Esercizi
 
 *Esercizio 2E, pagina 152
 *Esercizio 4E, pagina 152

Lezione del 13/04/2005

Esercizi della simulazione del 20/04/2005

• Principio di conservazione della Quantità di Moto
• Impulso
• Urto Elastico; alcuni casi:
  • pallone in caduta
  • urto contro il suolo
  • pallone in rimbalzo
• Casi particolari:
  • biliardo, palla ferma e palla in movimento
  • pallone contro muro
  • pallina da tennis contro racchetta
• Sistema di riferimento del Centro di Massa - accenni
• Momento Angolare
• Momento delle Forze
• Prima e seconda Equazione Cardinale:
  • F = dp/dt
  • M = dL/dt
• Principio di Conservazione del Momento Angolare

Lezione del 14/04/2005

• Moto armonico
• Equazione oraria del moto armonico
• Oscillazione armonica
• Pendolo
• Legge di gravitazione universale
• Principio di sovrapposizione
• Leggi di Keplero

Lezione del 20/04/2005

 Simulazione di compitino
 
 Ricavare nel sistema MKSA le dimensione della costante di gravitazione universale G e della costante k di una molla.
 
 Si ha una sfera di diametro 0,041 mm. Calcolare il raggio e il volume prestando attenzione alle cifre significative.
 
 Sono dati i vettori A (2,4,3) e B (1,1,1). Calcolare somma, sottrazione, prodotto scalare e prodotto vettoriale.
 
 Un corpo cade da un'latezza di 12 m, soggetto alla forza di gravità con velocità iniziale pari a 6 m/s. Dire dopo quanti secondi tocca il solo considerando i tre casi:
   . a) v0 diretta a 45° col suolo;
   . b) v0 parallela al suolo;
   . c) v0 diretta a -45° col suolo.
 
 Un blocco di massa 21 g cade da fermo di h rispetto ad una molla con k = 12 N/m. Determinare h sapendo che la compressione massima della molla è di 5 cm. Calcolare poi k nell'istante di contatto.
 
 Ci sono state anche due domande di teoria, la prima che chiedeva la spiegazione del moto di un proiettile e l'altra che chiedeva la descrizione dell'energia Potenziale e Cinetica e della conservazione dell'energia.