Complementi di meccanica classica e termodinamica
Prerequisiti
Corso di fisica generale per gli studenti del 1 anno in Chimica, Fisica, e Matematica.
Programma
- Vettori. Sistemi di riferimento. Equazioni del moto e legge oraria. Unità di misura ed analisi dimensionale dei problemi. Cinematica del punto materiale e cinematica del corpo rigido. Forze e momenti delle forze.
- Statica. Forze di attrito. Tensioni. Condizioni di equilibrio. Leggi di Newton.
- Oscillazioni : oscillatore armonico, oscillatore forzato, oscillatore smorzato. Oscillatori accoppiati.
- Sistemi di riferimento non inerziali. Forze fittizie.
- Conservazione dell'energia in una dimensione, forze conservative, lavoro ed energia potenziale. Piccole oscillazioni. Conservazione dell' energia in 3 dimensioni. Gravità. Maree.
- Conservazione del Momento, Massa variabile. Centro di massa. Energia Cinetica. Collisioni in una e due dimensioni.
- Forze centrali. Momento angolare. Potenziale effettivo. Leggi di Keplero. Momento angolare con direzione del momento angolare costante. Caso di un oggetto bidimensionale. Oggetti non planari.
- Momento di inerzia. Momenti delle forze. Momento angolare caso generale. Vettore di velocità angolare. Tensore di inerzia. Assi principali. Equazioni di Eulero. Trottole e giroscopi.
- Teoria cinetica dei gas. Pressione, temperatura ed energia cinetica, legge dei gas ideali, legge di Boltzmann, distribuzione velocità molecolari, calori specifici.
- Temperatura e Calore. Prima e seconda legge della termodinamica. Entropia. Energia libera.
Obiettivi formativi
Imparare come si affrontano problemi di meccanica di media e alta difficoltà con tecniche matematiche più avanzate di quanto si faccia tipicamente in un corso universitario di Fisica al primo anno.