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

Fondamenti di Statica: Forze Applicate al Corpo Rigido

Definizione di Sollecitazione e Invarianti

Dato un qualunque sistema meccanico, per ora non necessariamente rigido, indichiamo con $S$ una sollecitazione ad esso applicata, data da un insieme $(F_i; P_i)$ di forze $F_i$ con punti di applicazione $P_i$.

Risultante e Momento di una Sollecitazione

Il risultante e il momento della sollecitazione sono i vettori:

$$R := \sum_{i=1}^{n} F_i$$ $$M_A := \sum_{i=1}^{n} (P_i - A) \wedge F_i \quad (4.1)$$

essendo $A$ un punto generico. Da tali definizioni segue poi che per il momento sussiste la formula di trasporto al variare del polo:

$$M_B = M_A + (A - B) \wedge R \quad (4.2)$$

In particolare, se una sollecitazione ha risultante nullo, il momento è quindi... Continua a leggere "Fondamenti di Statica: Vettori, Momenti e Equipollenza nel Corpo Rigido" »

Forza:. Azione di un corpo su un altro, o interazione forza Net (risultante) è la somma vettoriale di tutte le forze che agiscono simultaneamente sullo stesso corpo.

Come l'accelerazione e la velocità, la forza è una grandezza vettoriale, per cui è definito dal suo modulo e la direzione di misura della forza.: Per sovrapporre le forze che agiscono sul corpo stesso, questi devono essere aggiunti in forma vettoriale. Il risultato si chiama forza netta ed è equivalente a una singola forza che ha gli stessi effetti come la somma delle singole forze che agiscono sul corpo delle Forze Speciali:. Peso può essere definita come la forza gravitazionale di un pianeta o una stella tira il suo centro di un corpo. Forza normale, forza normale corrisponde... Continua a leggere "Forza normale" »

Energia e le sue tipologie

L'energia termica o calore

L'energia termica è l'energia posseduta da un corpo in funzione della sua temperatura. Il calore è una forma di energia che viene trasferita da un corpo all'altro.

Energia meccanica

È l'energia che permette il movimento di ogni cosa: dalle auto al vento. L'energia meccanica è definita come la somma dell'energia potenziale e dell'energia cinetica.

Energia chimica

È l'energia associata alle reazioni chimiche e ai legami tra gli atomi.

Energia nucleare

Si ottiene producendo cambiamenti nel nucleo di un atomo, attraverso processi di fissione e fusione nucleare.

L'energia elettromagnetica

Questa energia è associata alle onde elettromagnetiche, responsabili di molti fenomeni quotidiani come le onde... Continua a leggere "Tipi di Energia e Fonti Energetiche: Funzionamento e Caratteristiche" »

Sollecitazioni e Riduzione di Sistemi di Forze

Dimostrazione. Dalla formula (4.2) di trasporto dei momenti si ottiene:

M_P(λ) = M_A + (A - P(λ)) ^ R (4.7) = M_A - ((R ^ M_A)/R² + λR) ^ R = M_A - (1/R²) (R ^ M_A) ^ R

Il risultato (4.8) segue allora immediatamente applicando l'identità del doppio prodotto vettore (a ^ b) ^ c = -(b ⋅ c) a + (a ⋅ c) b con a = c = R, b = M_A, e ricordando che M_A ⋅ R = I.

Osservazione. L'asse centrale è univocamente determinato, indipendentemente dalla scelta del punto A. Si veda l'analoga osservazione a proposito dell'univocità dell'asse di Mozzi nella cinematica del corpo rigido.

In base a tale teorema, le sollecitazioni con R ≠ 0 si possono suddividere in due classi.

I. Sollecitazione Equivalente ad una Sola

I Condensatori: Principi e Funzionamento

Condensatore

Il condensatore è un dispositivo in grado di immagazzinare carica elettrica ed energia.

Capacità

È una proprietà associata a ogni condensatore e misura la sua capacità di immagazzinare carica elettrica quando viene applicata una differenza di potenziale tra le sue armature. La capacità dipende da diversi fattori: la distanza tra i conduttori, la dimensione dei conduttori, la tensione tra essi e il dielettrico interposto.

Dielettrico

È un materiale isolante posto tra le piastre del condensatore. Effetti di un dielettrico in un condensatore:

• Aumenta la capacità del condensatore.
• Migliora la rigidità meccanica della struttura fisica del condensatore.
• Diminuisce la tensione ai capi del condensatore,

Elettricità Statica

L'unità di carica nel Sistema Internazionale di unità è il coulomb (C). A causa dell'attrito tra diversi oggetti o del movimento dei fluidi, le cariche si accumulano sulla superficie dei materiali isolanti o dei materiali conduttivi, ma isolati. Le cariche non possono muoversi liberamente come nelle correnti elettriche, e quindi questo fenomeno è chiamato elettricità statica.

Circuiti Elettrici

Un circuito elettrico è costituito essenzialmente da questi elementi:

• un generatore
• un ricevitore
• conduttori
• periferiche di controllo

Al generatore viene assegnato un polo positivo e uno negativo. In realtà la corrente è costituita da elettroni che si muovono nella direzione opposta. Il movimento delle cariche attraverso un materiale... Continua a leggere "Elettricità Statica, Circuiti e Componenti: Concetti Fondamentali" »

Modelli del Sistema Solare

• Geocentrico: La Terra è immobile al centro dell'universo e tutti i pianeti ruotano intorno ad essa.
• Eliocentrico: Tutti i pianeti ruotano intorno al Sole.

Pionieri dell'Astronomia Moderna

Tycho Brahe (1546-1601)

• Ha effettuato osservazioni di una supernova (1572) e di una cometa (1577).
• Ha realizzato le migliori misurazioni della posizione delle stelle fino ad oggi, con errori inferiori a 1 minuto d'arco.
• Ha registrato la posizione del pianeta Marte.
• Nel 1600 assunse un giovane per analizzare i dati di 20 anni di misurazioni dei pianeti: Johannes Kepler.

Johannes Kepler (1571-1630)

• Ha lavorato sulla base delle registrazioni effettuate da Brahe.
• Ha formulato le sue tre leggi sui movimenti dei pianeti intorno al Sole (orbite ellittiche)

Mezzi di Trasmissione del Suono

I suoni che sentiamo sono trasmessi attraverso l'aria, ma qualsiasi sostanza elastica, sia essa solida, liquida, gassosa o plasma, è in grado di trasmettere il suono.

L'**elasticità** è la proprietà di un materiale di cambiare forma in risposta a una forza applicata e di tornare alla sua forma originale quando la forza che causa la distorsione viene rimossa. L'acciaio è una sostanza elastica, mentre il mastice è anelastico.

Nei liquidi e nei solidi elastici, le molecole sono relativamente vicine tra loro, rispondono rapidamente ai movimenti relativi e trasmettono l'energia con poca perdita. Il suono viaggia 4 volte più velocemente in acqua che in aria, e circa 15 volte più velocemente nell'acciaio rispetto... Continua a leggere "Propagazione del Suono: Mezzi, Velocità, Riflessione e Rifrazione Acustica" »

Natura

Proprietà della Materia

La materia occupa uno spazio che può essere misurato. Due pezzi di materia non possono occupare lo stesso sito. Gli oggetti che ci circondano e che hanno definito i limiti sono noti come corpi materiali. Se i limiti non sono precisi, si parla di sistemi materiali.

Tutte le qualità di un corpo materiale sono proprietà della materia.

Ampie Proprietà della Materia

Le ampie proprietà dipendono dalle dimensioni del corpo materiale, come la massa e il volume.

Proprietà Intensive della Materia

Le proprietà intensive non dipendono dalla dimensione del corpo osservato. Servono per differenziare i corpi materiali. Due corpi materiali sono composti della stessa sostanza quando hanno le stesse proprietà intensive.

Misurazione

Cosa

Bulbo del Termometro

Si tratta di un particolare tipo di igrometro, noto come psicrometro, costituito da due termometri: uno misura la temperatura a bulbo secco e l'altro con il bulbo bagnato. Un dispositivo più recente per misurare l'umidità si basa sul fatto che alcune sostanze subiscono variazioni nei loro cambiamenti di resistenza elettrica a seconda dell'umidità.

Termocoppia

Una termocoppia è un sensore per misurare la temperatura. È costituita da due fili di metalli diversi, collegati da un lato, che producono una piccola tensione associata con la temperatura. Questa tensione è misurata con un termometro a termocoppia.

Termometro a Resistenza

Un termometro a resistenza è uno strumento utilizzato per misurare la dipendenza della temperatura... Continua a leggere "Strumenti di Misura della Temperatura: Tipologie e Funzionamento" »