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

Notazione Scientifica

È il modo di esprimere numeri reali molto grandi o molto piccoli attraverso il prodotto di un numero compreso tra 1 e 10 e una potenza di 10.

Operazioni con Notazione Scientifica

Somma (stesso ordine di grandezza)

7,4 × 10⁵ + 2,3 × 10⁵
(7,4 + 2,3) × 10⁵
9,7 × 10⁵

Somma (diverso ordine di grandezza)

3,4 × 10² + 1,2 × 10⁴
0,034 × 10⁴ + 1,2 × 10⁴
(0,034 + 1,2) × 10⁴
1,234 × 10⁴

4,2 × 10⁻³ + 5,7 × 10⁻⁵ =
4,2 × 10⁻³ + 0,057 × 10⁻³
(4,2 + 0,057) × 10⁻³ =
4,257 × 10⁻³

Differenza (stesso ordine di grandezza)

9,8 × 10⁷ - 5,3 × 10⁷
(9,8 - 5,3) × 10⁷
4,5 × 10⁷

Differenza (diverso ordine di grandezza)

5,2 × 10⁻³ - 7,4 × 10⁻⁴
5,2 × 10⁻³ - 0,74 × 10⁻³
(5,2 - 0,74) × 10⁻³
4,... Continua a leggere "Concetti Fondamentali: Notazione Scientifica, Misure ed Errori, Proporzionalità" »

formulazioni matematiche per la stima della popolazione futura

La stima della Popolazione Futura può essere espletata con diversi metodi, tra cui:

-uso di curve di crescita teoriche (Approccio Teorico);

-metodo di correlazione;

-metodo dei componenti.

Nella pratica ingegneristica si è soliti ricorrere alle curve di crescita, queste sono relazioni matematiche basate su schemi concettuali semplificati sullo sviluppo della popolazione, la loro espressione generale è ????????????????⁄ = ????(????); in particolare, tra le varie curve di crescita note in letteratura, quelle di maggiore interesse sono caratterizzate dall’avere il termine a secondo membro dell’equazione indipendente dal tempo, queste sono:

-????????/???????? = ????????, legge che... Continua a leggere "Metodi di Stima Demografica e Principi Idraulici per la Gestione delle Acque Urbane" »

Teorema di Bernoulli

Nel caso di moto permanente, la somma della quota piezometrica (z + p/γ) e dell'altezza cinetica (V^2/2g) si mantiene costante lungo ogni traiettoria. Questa costante, indicata con H, è nota come trinomio di Bernoulli o carico totale. Il teorema si applica a fluidi perfetti, pesanti ed incomprimibili.

Scala delle Portate

La relazione Q = Co * Ao * √(Ri * i) permette di calcolare la portata (Q) in funzione dell'altezza di moto uniforme (h0). La curva Q(h0) è detta scala delle portate. Per sezioni convesse a cielo aperto, la portata cresce più che proporzionalmente all'altezza. Nelle sezioni chiuse, come quelle circolari od ovoidali, la portata raggiunge un massimo per un'altezza inferiore a quella di massimo riempimento.... Continua a leggere "Principi di Idraulica: Moto dei Fluidi e Perdite di Carico" »

Circuiti Elettrici

Configurazione dei Conduttori

• Conduttori in serie: Sono posti in successione tra loro e in essi passa la stessa corrente elettrica.
• Conduttori in parallelo: Hanno i terminali connessi tra loro e sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale.

Prima Legge di Ohm

La formula è: i = ΔV / R

• Nei conduttori ohmici, l'intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi.
• La costante di proporzionalità è detta resistenza elettrica (R).

Resistori

• In serie: La resistenza equivalente è uguale alla somma delle resistenze degli n resistori: R_eq = R₁ + R₂ + ... + R_n.
• In parallelo: L'inverso della resistenza equivalente è uguale alla somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori:

Campo Elettrico

Q = Carica sorgente (può essere sia positiva che negativa)

q = Carica esploratrice (solo positiva), con q << Q

F = K₀ * Q * q / r² (modulo della forza); K₀ = 9 * 10⁹ N·m²/C² (Costante di Coulomb nel vuoto)

Il campo elettrico (E) è definito come la forza elettrica (F) agente su una carica di prova positiva (q), divisa per la carica stessa:

E = F / q

Il modulo del campo elettrico generato da una carica sorgente Q a distanza r è:

E = K₀ * Q / r²

Unità di misura: N/C (Newton/Coulomb).

• Direzione: Radiale rispetto alla carica sorgente Q.
• Verso: Se Q è positiva (+), il campo è uscente (repulsivo per q+); se Q è negativa (-), il campo è entrante (attrattivo per q+).

Linee di Forza

Le linee di forza (o linee di campo)... Continua a leggere "Concetti Fondamentali di Elettricità: Campo Elettrico, Circuiti e Leggi di Ohm e Joule" »

Energia Idroelettrica

L’energia idroelettrica si ottiene da una massa d’acqua situata ad alta quota che possiede energia di posizione (potenziale). Per far funzionare la centrale idroelettrica costruita più in basso, viene costruita una diga che trattiene l’acqua ad alta quota formando un lago artificiale.

La Centrale Elettrica

La centrale elettrica è un impianto che utilizza una fonte di energia per produrre energia elettrica. Ogni centrale comprende tre elementi principali:

• Fonte di energia: la sostanza che possiede l’energia;
• Turbina: una macchina che, ricevendo energia, si mette a girare;
• Alternatore: una macchina che, quando gira, genera corrente.

Tipologie di Centrali Idroelettriche

Centrale a Serbatoio

L’acqua del lago artificiale... Continua a leggere "Energia Rinnovabile: Funzionamento di Centrali Idroelettriche, Solari ed Eoliche" »

Una grandezza scalare è completamente specificata da un singolo numero, che la misura in una data scala, cioè ne esprime il valore rispetto a un unita di misura appropriata. Una grandezza vettoriale è caratterizzata da direzione verso e modulo. Una grandezza scalare per essere definita ha bisogno di un numero seguito dall'unità di misura. Una grandezza fisica è tutto ciò che è misurabile. Metodo puntocoda: dati due vettori A e B, la somma C=A+B è un vettore che si può ottenere graficamente con questo metodo. Metodo parallelogramma: per due vettori paralleli, la somma C=A+B si può ottenere in modo equivalente con questo metodo. Il prodotto di un vettore A per un numero K è il vettore D=KA che ha modulo D=|K|A, cioè uguale al prodotto... Continua a leggere "Grandezze fisiche e vettoriali: concetti e formule" »

Induzione Elettromagnetica

Il Campo Elettrico Indotto

Il campo elettrico che causa una corrente indotta, detto campo elettrico indotto, è sempre generato da un campo magnetico che varia nel tempo.

Un campo magnetico variabile dà origine a un campo elettrico indotto con linee chiuse su sé stesse.

• Se il campo magnetico aumenta, le linee del campo elettrico hanno tutte lo stesso verso definito dalla legge di Lenz.
• Se il campo magnetico diminuisce, le linee del campo elettrico si avvolgono in senso opposto al precedente.

Il campo elettrico è uguale alla forza elettrica fratto la carica di prova.

La corrente di spostamento i, nello spazio tra le armature di un condensatore, è uguale all'intensità i della corrente di conduzione che scorre nel circuito.... Continua a leggere "Induzione elettromagnetica e onde elettromagnetiche: dalla scoperta di Faraday alla radio di Marconi" »

Lo Stramazzo Bazin

Lo stramazzo Bazin è forse il più diffuso e certamente il più studiato, soprattutto per via sperimentale. Si tratta di uno stramazzo rettangolare, con contrazione completa alla base e contrazione soppressa sui fianchi, costituito generalmente da una soglia in muratura o calcestruzzo su cui è infisso un tagliente metallico per realizzare le condizioni di parete sottile.

Moto Laminare o Turbolento

Nelle perdite di carico continue, la cadente J può essere espressa dalla legge di Darcy-Weisbach:

J = λ · V² / (2g · D)

Regime Laminare

In regime laminare l’indice di resistenza è funzione solo del numero di Reynolds (Re) e non risente della scabrezza della tubazione:

λ = 64 / Re

Moto Turbolento

Nel moto turbolento l’indice... Continua a leggere "Principi di Idraulica: Stramazzi, Regimi di Moto e Meccanica dei Continui" »

Definizione e Formula della Pressione

La pressione (P) è definita come la forza esercitata per unità di superficie.

La formula per il calcolo della pressione è la seguente:

Componenti della Formula

• P è la pressione, che nel S.I. si misura in pascal (Pa);
• F è la forza, che nel S.I. si misura in newton (N);
• S è la superficie, che nel S.I. si misura in m² (metro quadrato).

Eseguendo l'analisi dimensionale della formula, si deduce facilmente che l'unità di misura della pressione è N/m², che corrisponde, come già menzionato, al pascal.

Formule Inverse della Pressione

Di seguito sono riportate le formule inverse della pressione.

Se dalla formula della pressione si desidera ricavare la forza (F), la formula da applicare è la seguente:

F = P · S

Mentre... Continua a leggere "Fondamenti di Pressione, Idrostatica e Principi di Archimede e Stevino" »