Appunti, riassunti, compiti, esami e problemi di Fisica

Termodinamica: Concetti Fondamentali

La Termodinamica è la branca della fisica che studia i sistemi termodinamici da un punto di vista microscopico e macroscopico, con particolare riferimento alle trasformazioni relative alla temperatura, al calore, al lavoro e all'energia.

Sistema Termodinamico

Il Sistema Termodinamico è uno strumento utilizzato dai fisici per schematizzare la realtà o una porzione del mondo oggetto della nostra osservazione, attraverso il quale studiare i comportamenti del nostro oggetto di studio e le sue proprietà fisiche macroscopiche (pressione, volume, temperatura).

Il principio di conservazione dell'energia meccanica vale in assenza di forze dissipative (attrito). Nella realtà, l'energia meccanica non si conserva perché...

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:

Principi Fondamentali della Dinamica

La dinamica è la branca della fisica che indaga le cause che determinano il movimento dei corpi.

Il Primo Principio della Dinamica (Principio d'Inerzia)

Detto anche principio d'inerzia, l'inerzia è la capacità dei corpi di mantenere il proprio stato di moto o di quiete. Secondo il primo principio della dinamica, un corpo fermo, in assenza di forze esterne, continua a rimanere fermo; viceversa, se un corpo si muove di moto rettilineo uniforme, continua a muoversi di moto rettilineo uniforme.

Sistemi di Riferimento: Inerziali e Non Inerziali

I sistemi di riferimento possono essere di due tipi:

• Sistemi di riferimento inerziali: in essi vale il primo principio della dinamica; quindi, un corpo mantiene il proprio

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,...

-La quantità di moto g di un corpo è una grandezza vettoriale: q =m·V dove m è la massa del corpo e v la sua velocità.
•L'unità di misura della quantità di moto è kg · m/s
•In un sistema si possono individuare forze interne, che i corpi del sistema esercitano uno sull'altro, e forze esterne, esercitate sui corpi del sistema dall'ambiente esterno.
•Un sistema è isolato sé le interazioni con l'ambiente esterno possono essere frascurafe.
•In base alla formulazione generale del secondo principio della dinamica, la forza fotale che agisce su un corpo è data dal rapporto tra la variazione della quantità di moto e l'intervallo di tempo in cui avviene tale variazione:
F = Dq/Dt
•La legge di conservazione della quantità di moto afferma...

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...

Concetti Fondamentali dell'Ottica e dell'Astronomia

Onde e Luce

Un'onda è una perturbazione che si propaga nello spazio, trasferendo energia da un luogo ad un altro, senza trasferire materia.

La luce è una perturbazione del campo elettromagnetico, cioè un'onda elettromagnetica. È una perturbazione del campo elettromagnetico che si propaga nel vuoto alla velocità di c = 3 × 10⁸ m/s. La luce è anche l'insieme di tutte le onde elettromagnetiche.

La lunghezza d'onda (λ) è la distanza, misurata in metri, tra due creste successive.

Il periodo (T) è il tempo, misurato in secondi (s), che un'onda impiega per compiere un'oscillazione completa.

La frequenza (ν) è il numero di oscillazioni (o cicli) al secondo e viene misurata in hertz (Hz).

La velocità...

Carica Elettrica: Generalità

La carica elettrica ha una struttura discreta ed è quantizzata, ovvero è multipla di una quantità elementare. Mentre la massa è una variabile continua (può assumere ogni valore), la carica è una variabile discreta, cioè può assumere solo valori multipli di una certa quantità.

• Se un corpo è carico positivamente, ha perso cariche negative.
• Se è carico negativamente, c'è un eccesso di cariche negative.
• Gli elettroni sono cariche negative, i protoni positive.
• Gli ioni diventano negativi (anioni) quando acquistano elettroni in eccesso, positivi (cationi) quando perdono elettroni.

Metodi di Elettrizzazione

Elettrizzazione per Induzione

Nell'elettrizzazione per induzione, un corpo neutro si carica avvicinando un corpo

1. Introduzione alla Metrologia

La metrologia è la scienza che studia tutto ciò che riguarda la misurazione. Essa si occupa di quantità, sistemi di unità, strumenti di misura, norme, standard e istruzioni operative.

Concetti Fondamentali

• 5 Magnitudini principali: Lunghezza, massa, tempo, volume, intensità luminosa.
• Misure dimensionali: Studio delle dimensioni fisiche.
• Misure ponderali: Studio e misurazione dei pesi.
• Sistemi di unità: Sistema Internazionale (SI), sistema CGS, sistema metrico.

Strumenti e Metrotecnia

La metrotecnia stabilisce e disciplina l'impiego di tecniche, abilità, metodi e processi per applicare la metrologia. Gli strumenti comuni includono: regoli, calibri, goniometri, micrometri (Palmer), cronometri e comparatori.

Tipologie

Geodesia e Coordinate Geografiche

• Le linee geodetiche si trovano su: ellissoide di rivoluzione.
• Errore di direzione nelle misurazioni dell'angolo azimutale: più o meno errore di direzione.
• La latitudine geografica è definita come: l'arco di meridiano tra l'Equatore e il parallelo che passa per il punto.
• Comprendere la latitudine di un punto come: l'arco meridiano tra l'Equatore e il parallelo che passa per il punto.
• L'origine delle longitudini è: il meridiano di Greenwich.
• Il meridiano è: l'intersezione del piano tangente all'ellissoide in un punto e il piano meridiano passante per quel punto.
• Le superfici di livello sono definite come: equipotenziali.

Strumentazione Topografica: Il Tachimetro e la Stazione Totale

• Qual è l'unica variazione del