riassunto generale fisica
Di cosa parla
- Cinematica: Studia il moto indipendentemente dalle cause. Descrive il moto rettilineo uniforme (velocità costante) e uniformemente accelerato (accelerazione costante) tramite equazioni di posizione e velocità.
- Dinamica: Analizza il moto in relazione alle sue cause (le forze).
- Tipi di Forze: Di contatto, a distanza, fondamentali (gravitazionale, elettromagnetica, nucleari) e derivate (vincoli, attriti, elastiche).
- Principi di Newton: Il 1° (inerzia) afferma che un corpo non soggetto a forze nette rimane a riposo o in moto rettilineo uniforme. Il 2° (F=ma) collega forza, massa e accelerazione, definendo la quantità di moto (p=mv). Il 3° (azione-reazione) stabilisce che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
- Forze Specifiche: Legge di Gravitazione Universale (Fg=G(m1xm2)/d²), Forza Peso (P=mg), Forza Elastica (legge di Hooke F=-Kx), Reazioni Vincolari, e Resistenze Passive (attrito statico e dinamico).
- Lavoro ed Energia:
- Lavoro (L): Misura dello scambio energetico, definito da F·ds·cos(θ), con unità Joule.
- Campi Conservativi: Campi di forza in cui il lavoro dipende solo dai punti iniziale e finale (es. gravitazionale, elastico).
- Energia Potenziale (U): Energia associata alla posizione, tale che ∆U=-L per forze conservative.
- Energia Cinetica (K): Energia del movimento (K=½mv²). Il teorema dell'energia cinetica stabilisce che il lavoro totale compiuto su un corpo è pari alla variazione della sua energia cinetica.
- Conservazione dell'Energia Meccanica: Per forze conservative, la somma di energia potenziale e cinetica (E=U+K) è costante. In presenza di forze non conservative, L_nc = E1-E2.
- Meccanica dei Corpi Rigidi e Urti:
- Corpi Rigidi: Mantengono distanze fisse tra le loro particelle. Si studiano moti di traslazione, rotazione e rototraslazione.
- Equazioni Cardinali: 1° e 2° equazione cardinale della dinamica per corpi rigidi, usate anche per la statica (equilibrio quando forza e momento risultanti sono zero).
- Urti: Classificati per la loro geometria (centrali/eccentrici, normali/obliqui) e per la conservazione dell'energia cinetica (elastici, totalmente/parzialmente anelastici).
- Fluidi:
- Liquidi e Aeriformi: Proprietà distintive su volume, forma, compressibilità ed elasticità.
- Pressione: Forza per unità di superficie (P=F/S). Legge di Pascal (trasmissione isotropa della pressione) e legge di Stevin (variazione di pressione con la profondità).
- Principio di Archimede: Un corpo immerso in un fluido subisce una spinta verso l'alto pari al peso del fluido spostato.
- Dinamica dei Fluidi: Descrive il moto (stazionario, non stazionario, laminare, turbolento). Equazione di Continuità (conservazione della massa in flusso stazionario) e Teorema di Bernoulli (conservazione dell'energia per fluidi ideali: P + ½ρv² + ρgh = costante).
- Termodinamica: Studia gli scambi di calore e le variazioni di temperatura nei sistemi.
- Calore: Trasferimento di energia dovuto a differenza di temperatura (unità caloria). Trasmissione per convezione, conduzione e irraggiamento.
- Gas Perfetti e Reali: Modello ideale con molecole puntiformi e urti elastici; i gas reali vi si avvicinano a basse densità.
- Principi della Termodinamica:
- 1° Principio (Conservazione dell'Energia): ∆U = Q - L (variazione dell'energia interna = calore assorbito - lavoro compiuto).
- 2° Principio (Entropia): Impossibilità di cicli perfetti (Kelvin) o trasferimenti spontanei di calore da freddo a caldo (Clausius). L'entropia dell'universo tende ad aumentare.
- 3° Principio: Impossibilità di raggiungere lo zero assoluto in un numero finito di operazioni.