Appunti, riassunti, compiti, esami ed esercizi di Fisica di Primario

La Prima Legge di Coulomb

L'unità di misura della carica elettrica è il coulomb (C).

La carica dell'elettrone è pari a 1,6021 × 10^-19 C.

Formula: F = k₀ · (q₁ · q₂) / r²

Il valore della forza elettrica che si esercita tra due oggetti carichi è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.

• Se una carica raddoppia, raddoppia anche la forza elettrica.
• Se la distanza raddoppia, la forza diventa 4 volte più piccola.
• Se la distanza si riduce di 4 volte, la forza diventa 16 volte più grande.

L'Elettrizzazione per Induzione

L'elettrizzazione per induzione è la redistribuzione di carica in un conduttore neutro, causata dalla vicinanza di un corpo carico.

La Polarizzazione

La polarizzazione... Continua a leggere "Elettromagnetismo e Leggi della Fisica: da Coulomb a Faraday" »

Interazione Radiazione-Materia: Il Corpo Nero

Si definisce corpo nero un sistema ideale che assorbe tutta la radiazione incidente su di esso, ovvero il suo potere assorbente è Q = 1. Esso può essere approssimato da una cavità con una piccolissima apertura. A basse temperature la radiazione termica emessa non è visibile (energia concentrata nell’infrarosso). Se si riscalda il corpo, la quantità di energia irraggiata aumenta. Kirchhoff osserva che se una sostanza chimica assorbe a certe frequenze, emette a quelle frequenze. Ciò significa che nel caso di un corpo nero, i cui oscillatori vibrano a tutte le lunghezze d’onda, sarà pure riemessa l’energia assorbita a quelle lunghezze. Si aggiunge l’effetto di risonanza: se un oscillatore... Continua a leggere "Corpo Nero: Interazione Radiazione-Materia e Distribuzione Spettrale" »

Equazione globale dell’equilibrio dinamico

L'equazione fondamentale che descrive l'equilibrio dinamico di un fluido è espressa come:

G + Π + M - M + I = 0

• G: rappresenta la risultante delle forze di massa agenti sulle singole particelle che occupano il volume W considerato.
• I: rappresenta la risultante delle cosiddette inerzie locali.
• M: individua la quantità di moto di tutta la massa fluida che attraversa nell'unità di tempo la superficie di contorno A del volume W.
• Π: denota la risultante degli sforzi che vengono esercitati sul fluido attraverso la superficie di contorno.

Dato il modo con cui l'equazione è stata dedotta, non esiste alcuna limitazione al suo impiego; in particolare, essa vale per fluidi sia comprimibili che incomprimibili,... Continua a leggere "Fondamenti di Idraulica: Equazioni Dinamiche, Regimi di Moto e Sistemi di Condotte" »

Einstein: Spazio e Tempo nella Relatività Ristretta

Prendendo come presupposto il fatto che esista una velocità assoluta, se riteniamo valida la seconda legge di Galileo, potremmo ricavare la velocità assoluta di tutti i corpi. Einstein sceglie però di considerare valido il primo principio e modificare il secondo. Affinché sia valida la condizione per cui V + c deve sempre essere uguale a c, dobbiamo trovare una nuova legge fisica.

La conseguenza diretta della scelta di Einstein è che qualsiasi tipo di velocità sommata o sottratta a c deve sempre dare c, in modo che esista un’unica velocità assoluta. Da questa, tuttavia, non sono ricavabili tutte le altre velocità assolute. Per fare ciò, non si può più comporre le velocità come... Continua a leggere "Relatività Ristretta: Spazio, Tempo e la Costanza della Velocità della Luce" »

Principio dei Lavori Virtuali

Equilibrio di un sistema con vincoli non dissipativi

Consideriamo ora il caso dell'equilibrio ($v_i = 0, a_i = 0$); tutte e sole le posizioni di equilibrio, ottenibili come eventuali soluzioni delle equazioni di Newton $F_i + f_{v,i} = 0$ (e quindi delle equazioni cardinali che ne sono una diretta conseguenza) dopo aver eliminato le reazioni vincolari, sono ottenibili dalla Relazione simbolica della statica:

$\sum_{i=1}^N F_i \cdot \delta P_i \leq 0$     (8.1)

che storicamente prende il nome di Principio dei lavori virtuali. Riassumendo quanto detto, tale principio può quindi enunciarsi nel modo seguente:

Definizione del Principio dei Lavori Virtuali

Per ogni sistema meccanico soggetto a vincoli non dissipativi,... Continua a leggere "Principio dei Lavori Virtuali: Equilibrio e Sistemi Meccanici" »

La Costituzione dell'Universo

L'universo immenso comprende miliardi di corpi celesti. Non tutto l'universo può essere osservato. L'universo così come è costituito attualmente, per quanto osservabile, sappiamo che contiene miliardi di galassie, e in ogni galassia ci sono migliaia di stelle, nebulose e pianeti. Dal punto di vista chimico, l'universo osservabile è costituito principalmente da: 75% di idrogeno, 20% di elio e il 5% di altri elementi.

Isaac Newton scoprì che quando la luce solare cade su un prisma, si separa in bande di colori (lo spettro della luce). Abbiamo osservato alcune righe nere nello spettro solare. In laboratorio, se si fa passare la luce bianca attraverso contenitori con idrogeno ed elio, questi gas assorbono la luce... Continua a leggere "Struttura e Componenti dell'Universo Cosmico" »

Per quanto riguarda il momento delle forze d'inerzia, diamo il risultato nel caso particolare
di un corpo rigido bidimensionale appartenente al piano xy di un riferimento cartesiano sso
(O; x; y; z) e in moto nel piano stesso. Come noto, in questo caso particolare il c.R. Ha velocita
angolare w e accelerazione angolare wpunto date da
w= +-titapuntok; wpunto = +-titapunto k (10.8)
essendo tita l'angolo di rotazione del corpo rigido. Vale allora il seguente risultato:
Teorema. Dato un c.R. Piano, di massa m e momento di inerzia IG rispetto al baricentro G, il
momento M(m)
G delle forze d'inerzia rispetto al baricentro G e dato da
M(m)G := ??IG _! : (10.9)
Dimostrazione. Consideriamo una distribuzione particellare (Pi;mi) (i = 1; 2; :::;N) (la
domostrazione... Continua a leggere "Dinamica del Corpo Rigido Piano: Momento delle Forze d'Inerzia rispetto al Baricentro G" »

Energia Elettrica

La corrente elettrica è un movimento ordinato di cariche elettriche attraverso un materiale, reso possibile dalla presenza di una tensione elettrica. L'energia elettrica può essere trasformata in altre forme di energia come luce, calore o movimento. Maggiore è il flusso di cariche attraverso un materiale, più intensa è la corrente.

Conduttori e isolanti

Non tutti i materiali conducono l'elettricità allo stesso modo:

• Conduttori elettrici: Materiali in cui le cariche elettriche possono muoversi facilmente. Esempi comuni sono il rame, l'argento e, in generale, tutti i metalli.
• Isolanti: Materiali che non conducono l'elettricità, poiché le cariche elettriche non possono muoversi al loro interno. Esempi sono il legno, la plastica,

Concetti Fondamentali di Scienze Naturali

Effetto Serra

L'Effetto Serra è l'aumento della temperatura di un pianeta causato dal calore solare, trattenuto dai gas presenti nell'atmosfera.

Onde e Spettro Elettromagnetico

Le Onde elettromagnetiche sono la propagazione di radiazioni elettromagnetiche attraverso lo spazio. Lo Spettro elettromagnetico è un insieme di onde che coprono un ampio intervallo di lunghezze d'onda, dalle onde radio (con lunghezza d'onda maggiore) alle onde gamma (con lunghezza d'onda minore).

Inquinamento Atmosferico: Cause Antropiche

Le principali azioni umane che provocano l'inquinamento dell'aria includono:

• Bruciare combustibili fossili come il petrolio o il carbone.
• Alta densità di traffico nelle città.
• Attività agricole,

Fenomeni Ondulatori: Luce e Suono

La Luce e la sua Natura

Dispersione cromatica: si verifica quando la luce bianca attraversa un mezzo e si scompone nei suoi colori costituenti. Questo effetto è dovuto al fatto che la velocità della luce in un mezzo dipende dalla sua lunghezza d'onda, e a ogni lunghezza d'onda corrisponde un colore specifico.

Disco di Newton: è un dispositivo inventato da Isaac Newton, costituito da un cerchio diviso in settori colorati con i colori dell'arcobaleno (rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto). Facendolo girare velocemente, i colori si mescolano, restituendo la percezione del colore bianco. Con questo dispositivo, Newton dimostrò che la luce bianca è composta dai sette colori dell'arcobaleno.

Spettro