Complementi di meccanica classica e termodinamica

Anno accademico 2023/2024
Docente Franco Ligabue, Michael Joseph Morello, Enrico Trincherini, Stefano Carniani

Didattica integrativa

Esercitazioni

Modalità d'esame

Prova scritta e orale

Prerequisiti

Corso di fisica generale per gli studenti del 1 anno in Chimica, Fisica, e Matematica.

Programma del corso

  • 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.

Riferimenti bibliografici

  • Landau Lev D., Lifšits Evgenij M, Fisica Teorica 1 Meccanica. (link)
  • Goldstein H., Poole C.P., Safko J.L., Classical Mechanics, 3rd edition. (link o la version italiana Zanichelli here)
  • Morin D., Introduction to Classical Mechanics. (link)
  • Fermi E., Thermodynamics. (link)