B5533 - I PRINCIPI DEL MOTO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha acquisito le basi fisico-matematiche necessarie a comprendere i concetti fondanti della meccanica classica, relativistica e aleatoria. E' capace di risolvere i problemi elementari sul moto del punto e di identificare le origini fisiche di alcuni classici problemi di matematica. Sa presentare materiale e argomentazioni scientifiche, oralmente o per iscritto, in modo chiaro e comprensibile.

Contenuti

1. Il metodo sperimentale, misure e sistema internazionale. Legge oraria: velocità e accelerazione media e istantanea. Moti uniformi e uniformemente accelerati. Problema inverso della Meccanica.
   
   
2. Richiami su vettori, angoli piani, prodotto scalare e vettoriale. Moto nello spazio affine euclideo e riferimenti cartesiani. Traiettorie curvilinee. Decomposizione intrinseca dei vettori velocità e accelerazione
   
   
3. Moto parabolico, moto circolare, velocità e accelerazione angolare. Moti periodici. Coordinate e versori polari. Decomposizione polare di velocità e accelerazione.
   
   
4. Leggi di Newton e sistemi inerziali. Forze: gravità, reazioni vincolari, tensioni, attrito statico e dinamico, resistenza dei mezzi e forze elastiche. Oscillatore armonico e moto del pendolo.
   
   
5. Lavoro, campi di forze, energia cinetica e Teorema delle forze vive. Forze conservative, energia potenziale ed energia meccanica. Analisi qualitativa dei moti unidimensionali.
   
   
6. Forza gravitazionale newtoniana. Campi centrali a simmetria sferica ed energia potenziale. Leggi di Keplero. Flusso del campo e teoremi di Newton-Gauss.
   
   
7. Sistemi di riferimento in moto relativo. Trasformazioni di Galileo. Sistemi non inerziali. Sistemi rotanti. Forze apparenti. Forza centrifuga e forza di Coriolis.
   
   
8. Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Quantità di moto e momento angolare. Teoremi del centro di massa. Forze interne ed esterne. Leggi cardinali. Energia per sistemi di punti e Teorema di Koenig. Sistemi a due corpi. Urti unidimensionali.
   
   
9. Corpi rigidi. Sistemi di riferimento solidali. Momenti di inerzia assiali e teorema di Huygens-Steiner. Rotazione attorno ad un asse, energia cinetica di rotazione e moti di rotolamento. Tensore d’ inerzia, assi principali d’ inerzia e rotazioni libere.
   
   
10. Postulati della Relatività. Le trasformazioni di Lorentz. Spazio-tempo di Minkowski. Contrazione delle lunghezze, dilatazione dei tempi. Simultaneità e causalità.
    
    
11. La passeggiata aleatoria. Teoria dei passi indipendenti. La legge del moto Browniano.

Testi/Bibliografia

- "Lezioni di Meccanica Elementare e oltre" di F.Camilli, P.Contucci; Bologna University Press, ISBN 979-12-5477-191-4

- Focardi, Massa, Uguzzoni -"Fisica Generale: Meccanica e termodinamica" (Casa Editrice Ambrosiana)

Altri testi consigliati

• "Fisica con fisica moderna" di D. Giancoli. Zanichelli.

• "La Fisica di Feynman", R. Feynman, Zanichelli Ed.

• "Cos'e' la matematica", R.Courant, E. Robbins, Boringhieri Ed.

Metodi didattici

Ogni lezione consisterà di una parte di illustrazione dei concetti e loro discussione attraverso esempi, seguita dalla risoluzione di problemi ed esercizi.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto:

L’ esame scritto consiste nello svolgimento di esercizi, che possono comprendere anche domande più teoriche, relative agli argomenti trattati a lezione.  L’ esame scritto è valutato con un punteggio in 30-esimi.

Esame orale:

L’ esame orale è volto ad approfondire la verifica della capacità di ragionamento e la conoscenza degli argomenti del corso. Si è ammessi all’ esame orale con un punteggio dello scritto maggiore o uguale di 15/30.

• Per chi ha ottenuto un punteggio compreso tra 15/30 e 20/30 l’ esame orale è obbligatorio.
• Per chi ha ottenuto un punteggio compreso tra 21/30 e 25/30 l’ esame orale è facoltativo.
• Per chi ha ottenuto un punteggio compreso tra 26/30 e 30/30 l’ esame orale è obbligatorio se si vuole ottenere un punteggio maggiore di 25/30. Facoltativamente si può scegliere di non sostenere l’ esame orale accettando un punteggio di 25/30.

Punteggio finale:

Il punteggio finale, per chi sostiene l’ esame orale, sarà un punteggio complessivo che tiene conto anche del punteggio dello scritto.

Strumenti a supporto della didattica

- Note del corso;

- Fogli di esercizi settimanali;

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniele Tantari

Consulta il sito web di Francesco Camilli