Esercizi fisica applicata
Di cosa parla
- Meccanica e Moto:
- Il moto rettilineo uniforme è descritto come il mantenimento dello stato di quiete o moto in assenza di forze esterne. Una particella senza carica in un campo elettrico può seguire una traiettoria rettilinea.
- Vengono trattati i calcoli di velocità media e accelerazione per diversi scenari, come veicoli o attività fisiche.
- I concetti di forza, inclusa la risultante di forze ortogonali, e il lavoro svolto, che è nullo se forza e spostamento sono perpendicolari o se non c'è spostamento.
- L'energia potenziale gravitazionale dipende dalla posizione dell'oggetto, non dal suo stato di moto. L'energia cinetica di un oggetto lanciato verso l'alto diminuisce man mano che sale.
- L'applicazione della seconda legge di Newton (F=ma) per determinare l'accelerazione di un corpo.
- Elettricità:
- La resistenza elettrica (R) di un filo conduttore è influenzata dalla temperatura e dalle sue proprietà geometriche (R = ρL/A); è una grandezza scalare.
- Concetti di cariche elettriche: cariche opposte si attraggono, mentre quelle dello stesso segno si respingono. Le cariche negative si muovono verso un potenziale maggiore, mentre le positive si muovono verso un potenziale minore.
- La legge di Coulomb descrive la forza tra cariche, che è inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
- Il campo elettrico (misurato in N/C) e il potenziale elettrico (misurato in Joule/Coulomb) sono grandezze fondamentali. Il campo elettrico totale in un punto è la somma vettoriale dei campi generati dalle singole cariche.
- Fisica dei Fluidi:
- La pressione (definita come il rapporto tra forza e superficie) include la pressione atmosferica e la pressione idrostatica (P = ρgh), che è direttamente proporzionale alla densità del liquido e alla profondità.
- Il principio di continuità afferma che la quantità di fluido che entra in una sezione di un condotto è uguale a quella che ne esce nello stesso intervallo di tempo. La portata volumetrica è il prodotto della velocità del fluido per l'area della sezione trasversale.
- Nei fluidi ideali, la viscosità è trascurabile. Le variazioni di sezione in un condotto orizzontale influenzano la velocità e la pressione del fluido (principio di Bernoulli): una strozzatura aumenta la velocità e diminuisce la pressione, mentre un allargamento riduce la velocità e aumenta la pressione.
- La legge di Poiseuille per i fluidi viscosi descrive la portata, direttamente proporzionale alla differenza di pressione e alla quarta potenza del raggio del tubo.
- Le leggi di Henry e Dalton regolano rispettivamente la solubilità dei gas nei liquidi e le pressioni parziali nei miscugli di gas.
- Misure, Unità ed Errori:
- L'importanza delle cifre significative, dell'ordine di grandezza e della corretta rappresentazione dei risultati di misura, che devono fermarsi alla cifra corrispondente all'ordine di grandezza dell'errore.
- Gli errori sistematici possono derivare da procedure di misura scorrette o da strumenti mal tarati. Il calcolo degli errori relativi è cruciale per la precisione.
- Conoscenza delle unità di misura fondamentali del Sistema Internazionale e delle conversioni (es. Pascal, Joule, Newton, Ampere, Volt, micron, nanometri, litri).
- Differenza tra grandezze scalari (espresse da un numero con errore e un'unità di misura) e grandezze vettoriali (definite da modulo, direzione e verso).