Appunti, riassunti, compiti, esami e problemi di Fisica

1. Sistemi e scale di osservazione

Un sistema è un insieme organizzato di elementi che interagiscono fra loro, in grado di utilizzare una fonte di energia e di fornire al sistema stesso proprietà globali o caratteristiche. Un sistema materiale è un'intera porzione dell'universo che abbiamo isolato e identificato per essere sottoposta a esame.

Le dimensioni delle cose vanno dalla scala globale dell'universo alle particelle submicroscopiche che costituiscono la materia. In genere si utilizzano quattro scale di osservazione: astronomica (10²¹), macroscopica (10⁰), microscopica (10^-4) e submicroscopica (10^-14).

1.1 Sistemi di alimentazione dei materiali

L'energia è la capacità dei sistemi materiali di produrre interazioni tra gli elementi che...

Onde: Trasmissione di Energia

Le onde sono il mezzo attraverso il quale l'energia viene trasferita a un corpo o a un mezzo. Le vibrazioni generano onde, alcune delle quali sono ben visibili, mentre altre risultano meno percepibili.

Cosa sono i fenomeni ondulatori

I fenomeni ondulatori rappresentano le diverse tipologie di onde coinvolte nella trasmissione di energia. Questi fenomeni sono fondamentali per comprendere i processi naturali e il funzionamento dei prodotti tecnologici di uso quotidiano, come smartphone, televisori e altri dispositivi.

Caratteristiche generali

• Scambio energetico: Le onde sono uno dei modi in cui i corpi scambiano energia (ad esempio, quando due persone comunicano parlando).
• Campi elettromagnetici: Quando si preme il tasto

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...

Concetti Fondamentali di Luce e Illuminazione

Illuminazione

L'illuminazione è la scienza che studia le principali forme di produzione di luce, il suo controllo e le sue applicazioni.

Luce

La luce è uno dei tanti modi di manifestare l'energia e può essere definita come l'energia prodotta da una gamma di radiazioni elettromagnetiche che la rendono percepibile all'occhio umano.

Concetti Legati alla Luce

Radiazione

È il fenomeno per cui l'energia è trasmessa attraverso lo spazio. Le radiazioni formano un ampio spettro di diversi tipi di onde, di cui solo una piccola parte rientra in un intervallo di lunghezza d'onda molto ridotto ed è visibile.

Lunghezza d'Onda

È definita come la distanza percorsa dall'onda in un periodo. Per analogia con l'alimentazione

Fondamenti di Acustica

Il suono è un fenomeno meccanico che si propaga come un'onda longitudinale attraverso mezzi elastici (aria, acqua, ecc.).

• Pressione sonora: variazioni di pressione prodotte da un suono durante la sua propagazione nello spazio.
• Loudness: l'energia aumenta con l'ampiezza della vibrazione, incrementando l'energia trasportata dal mezzo.
• Lunghezza d'onda: distanza tra due picchi successivi o tra due valori minimi di pressione di un'onda piana.
• Tono: qualità del suono che permette di distinguere lo spettro di frequenze (bassi, medi e alti).
• Timbro: caratteristica che identifica diversi strumenti musicali con lo stesso tono e intensità.
• Decibel: rapporto tra due grandezze (acustiche o elettriche) rispetto a un valore di riferimento.

Rilevatori di Posizione: Tipologie e Funzionamento

I rilevatori di posizione sono dispositivi essenziali nell'automazione industriale, utilizzati per determinare la posizione di un oggetto o di un veicolo.

Interruttori di Posizione (Finecorsa)

Questi sensori sono utilizzati per determinare la posizione di un elemento attraverso il contatto fisico tra l'elemento da rilevare e il rilevatore. Sono interruttori di tipo on-off e sono comunemente chiamati finecorsa o interruttori di posizione. Spesso utilizzano contatti elettrici.

Sensori di Prossimità

I sensori di prossimità vengono usati quando il contatto fisico non è possibile o appropriato. Le condizioni che ne richiedono l'uso includono:

• Non è possibile toccare l'elemento da rilevare.
• Il peso

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...

Illuminazione Stradale e Proiettori Veicolari

L'illuminazione deve garantire una lunghezza minima di 100 m e una massima intensità luminosa di 225.000 candele (flusso luminoso emesso per angolo solido in una direzione specifica, cd).

Caratteristiche del Fascio e Posizionamento

Il posizionamento del fuoco della parabola determina una proiezione parallela. L'altezza dal suolo deve essere compresa tra 0,5 e 1,2 m (mantenendo lo stesso diametro).

Suddivisione del Fascio Luminoso

Il fascio è diviso in quattro aree principali:

• Disagio: i primi 20 m.
• Larghezza: tra 30 e 50 m.
• Comfort: tra 50 e 150 m.
• Profondità: pari a 150 m.

Luce Anabbagliante (Cross di Illuminazione)

In questo sistema, il posizionamento della lampada avviene prima del fuoco della parabola,...

Gravitazione Universale

• Legge di gravitazione universale: due particelle di materia si attraggono con una forza proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.
• Campo gravitazionale: le perturbazioni che un corpo produce nello spazio circostante possedendo una massa.
• Intensità di campo gravitazionale (g): in un punto dello spazio, è la forza che agisce sull'unità di massa che si trova in quel punto.
• Forze conservatrici: forze per le quali il lavoro compiuto non dipende dal percorso seguito.
• Energia potenziale gravitazionale: di una massa m in un punto dello spazio, è il lavoro compiuto dal campo gravitazionale per spostare la massa m da quel punto all'infinito.
• Potenziale gravitazionale:

Concetti di Anamorfosi

L'anamorfosi descrive le deformazioni che avvengono durante la rappresentazione di una superficie curva su un piano:

• Anamorfosi lineare: Si definisce lineare il rapporto tra un fattore di anamorfosi dl (elemento lineare del piano) e i suoi elementi corrispondenti sulla terra dL. Quando entrambi gli elementi sono uguali, il modulo lineare è unitario; le linee con modulo lineare pari a unità sono chiamate automeca.
• Anamorfosi angolare: La differenza tra l'angolo formato da due direzioni sulla terra e quello corrispondente sul piano rappresenta la deformazione di taglio. Le proiezioni che preservano gli angoli sono chiamate proiezioni conformi.
• Anamorfosi superficiale: Il rapporto tra un elemento differenziale di area ds sul