Appunti, riassunti, compiti, esami e problemi di Fisica

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...

Interazione e Tipologie

Interazione: È un'azione che viene esercitata su base di reciprocità tra due o più soggetti, oggetti, attori, forze e funzioni.

Tipi di interazione

• L'interazione gravitazionale: È la forza di attrazione reciproca che si verifica tra due oggetti nell'universo, poiché è una proprietà comune di tutta la massa nota.
• L'interazione elettromagnetica: È la forza di attrazione o repulsione reciproca tra due oggetti a causa di una proprietà chiamata carica elettrica. Questa proprietà è determinata dall'eccesso di cariche negative possedute da un corpo.
• Interazione elettrostatica: Studia i fenomeni elettrici causati dalla distribuzione di carica statica, ovvero il campo elettrostatico di un corpo carico.
• Interazioni nucleari:

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)

Fattori che Determinano il Vento

Il vento è un fenomeno atmosferico complesso influenzato da diverse variabili fisiche. I principali fattori che ne determinano il comportamento sono:

• Forza di pressione: il vento si origina a causa del cosiddetto gradiente barico. La velocità del vento è direttamente proporzionale alla differenza di pressione tra i punti tra i quali esso soffia.
• La Forza di Coriolis (forza deviante): è il risultato della rotazione della Terra. Una massa d'aria che proviene dal nord con una certa velocità tende a conservare, per inerzia, la sua direzione e velocità lungo il meridiano. Tuttavia, un osservatore situato nell'emisfero settentrionale, muovendosi insieme alla Terra nella sua rotazione, noterà che questa massa si

Cos'è il Magnetismo

Il magnetismo è la proprietà per la quale alcuni materiali esercitano una forza a distanza su sostanze come il ferro, attirandole. I corpi che possiedono tale proprietà sono detti calamite o, più in generale, magneti. La proprietà nota per la quale un minerale a base di ossido di ferro, detto anche magnetite, può attirare dei piccoli pezzi metallici prende il nome di magnetismo.

Forza repulsiva e attrattiva degli aghi

Se si sospende un magnete a forma di ago su una punta in modo che possa ruotare liberamente con un attrito minimo, si nota che dopo un certo tempo l'ago si ferma indicando con un'estremità il polo nord geografico e con l'altra il polo sud. La parte dell'ago rivolta a nord viene chiamata polo nord, quella...

Campi elettrici

Definizione generale

Il campo è l'insieme dei valori che una grandezza scalare o vettoriale assume in una determinata regione di spazio. Si definisce il vettore campo gravitazionale g come:

g = F / m (F = forza di attrazione gravitazionale tra la massa sorgente M e la massa esploratrice m).

Concetto di carica sorgente e carica esploratrice

Supponiamo che una carica positiva Q occupi una determinata posizione nello spazio vuoto. Aggiungiamo nelle vicinanze un'altra carica positiva q, piccola. È evidente che q risente di una modificazione delle condizioni ambientali che Q ha causato: in base alla legge di Coulomb, q viene respinta da Q. Se si posiziona la carica q più vicino a Q, la repulsione aumenta: se la distanza r raddoppia...

Il Sistema Terra: Struttura, Moti e Interazioni

La Terra è un sistema perché è composta da diverse parti che interagiscono continuamente tra di loro.

Definizione di Sistema

Un Sistema è un corpo composto da molti elementi in cui l'insieme di queste parti è maggiore o più significativo della loro somma.

• Biosfera: sfera degli esseri viventi
• Atmosfera: componente gassoso
• Idrosfera: componente liquido
• Litosfera: componente solido, minerale

Tipi di Sistemi

• Sistema Aperto: quando c'è scambio di materia ed energia (es. tazza di caffè).
• Sistema Chiuso: scambio di energia ma non di materia (es. bottiglia).
• Sistema Isolato: non permette scambio di energia e materia (es. thermos).

Il Sistema Terra è considerato un sistema chiuso perché scambia energia (...

I metalli che possono essere magnetizzati sono definiti sostanze ferromagnetiche.

Caratteristiche dei Magneti

Ogni magnete possiede un polo nord e un polo sud. I poli dello stesso tipo si respingono, mentre i poli di tipo diverso si attraggono.

Il Polo Sud del magnete terrestre si trova in prossimità del Polo Nord geografico, sebbene non coincida perfettamente con esso. Analogamente, il polo nord del magnete terrestre è situato nella zona del polo sud geografico.

Campo Magnetico

Un magnete genera un campo magnetico nello spazio circostante. Questo campo è descritto da un vettore B.

• La direzione di B è definita dalla retta che congiunge i poli di un magnete di prova.
• Il verso di B va dal polo sud al polo nord di tale magnete.

Proprietà delle Linee

Forza

La forza è la causa del moto o del cambiamento del moto di un corpo, o anche della sua deformazione.

Forza totale nulla

Quando, pur essendoci delle forze in azione, non si nota nessun effetto.

Forza risultante

Somma delle forze che agiscono su un corpo.

Forza peso

Forza di gravità.

Forze di contatto

Mano che tira la fune.

Forze a distanza

Non c'è bisogno di contatto diretto per mettere in movimento i corpi.

• -Tra forza applicata e allungamento c'è reazione di proporzionalità diretta.

Dinamometro

Misuratore di forza.

L'unità di misura della forza è il newton (N) = una massa di 1 kg, appesa a un dinamometro esercita una forza di 9,8 N.

Peso

Quando misuriamo il peso, misuriamo in realtà una forza (in N), la massa invece è in kg.

A una unità di massa...

Ricerca di un'equazione per le onde materiali

Avendo ipotizzato, ottenendo conferma sperimentale, che anche la materia avrebbe natura ondulatoria, è necessario trovare un'equazione che la descriva. Il problema principale è quello della localizzazione della particella: un'onda sinusoidale è, infatti, infinitamente estesa e, dunque, delocalizzata.

La possibilità di tale operazione è data dal teorema di Fourier, che afferma che qualsiasi funzione è approssimabile con una sommatoria di sinusoidi diverse. L'equazione trovata dovrà, dunque, avere un massimo, con le sinusoidi che si annullano progressivamente allontanandovisi. Tale massimo dovrà essere in corrispondenza della particella, spostarsi con uguale velocità e trasportare la stessa...