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

Orientamento e Direttore nei Cristalli Liquidi

3.- Il senso dell'orientamento presente in un cristallo liquido, sia verso l'alto che verso il basso della pagina, può essere rappresentato da una freccia verticale. Esistono sempre due possibili scelte per puntare verso l'estremità. Le due direzioni sono equivalenti nel cristallo liquido, per cui ogni scelta è valida.

Il Direttore Vettoriale

Direttore (direttore vettoriale): Rappresenta la direzione molecolare di orientamento preferenziale nelle mesofasi dei cristalli liquidi.

Interazione con il Campo Elettrico

4.- In generale, le molecole dei cristalli liquidi sono dipoli elettrici permanenti o indotti, sia lungo che attraverso l'asse lungo della molecola. La molecola è orientata in modo che il...

Legge di Coulomb

L'entità di ciascuna delle forze elettriche che si esercitano tra due cariche puntiformi a riposo è direttamente proporzionale al prodotto delle grandezze di entrambe le cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.

La legge di Coulomb è valida principalmente in condizioni stazionarie, cioè quando non c'è un movimento significativo di carica o, come approssimazione, quando il movimento avviene a basse velocità e su traiettorie rettilinee e uniformi. Per questo motivo viene spesso chiamata forza elettrostatica.

Espressione matematica

In termini matematici, l'entità della forza che ciascuna delle due cariche puntiformi e esercita sull'altra, separate da una distanza , si esprime come:

Dati

L'eco del Big Bang: La radiazione cosmica di fondo

L'espansione dell'universo ha portato i fotoni della radiazione luminosa a raffreddarsi fino a raggiungere la temperatura attuale. Ciò comporta una riduzione dell'intensità della radiazione e, di conseguenza, un aumento della lunghezza d'onda verso le frequenze delle microonde; questo fenomeno è noto come radiazione cosmica di fondo.

Le ere delle galassie

La materia si è organizzata in atomi di idrogeno, elio e litio, formando una vasta nebulosa primordiale da cui le galassie si sono generate tramite meccanismi di instabilità gravitazionale. È probabile che la forza di gravità, agendo sulle fluttuazioni iniziali o sulle irregolarità di densità e temperatura generate durante l'inflazione,...

Contesto Iniziale

A causa di ciò (si noti che l'espansione dell'universo si è verificata quando la sua temperatura era di 3000 K (Weinberg, 1977)).

2.2 Evoluzione Stellare e Gerarchia Cosmica

La materia nell'universo è organizzata in una gerarchia di corpi celesti, elencati di seguito in ordine decrescente di dimensioni:

• Ammassi di galassie
• Galassie
• Stelle, pulsar e buchi neri
• Pianeti e satelliti
• Comete
• Asteroidi
• Meteoroidi
• Polvere
• Molecole
• Atomi di Idrogeno (H) ed Elio

Scala Subatomica e Mezzo Intergalattico

Sulla scala subatomica, lo spazio tra stelle e galassie è pieno di raggi cosmici (particelle nucleari) e fotoni (luce).

Le stelle sono le unità di base della gerarchia dei corpi celesti che continuano ad evolversi tramite reazioni nucleari. Molti...

Il Pendolo Semplice

Un pendolo semplice è costituito da un punto di massa m sospeso a un filo inestensibile e di massa trascurabile, di lunghezza L, con l'estremità del filo fissata in alto, oscillante nel vuoto, in assenza di forze di attrito.

Se si altera la posizione di equilibrio della massa al punto A, il pendolo oscilla in un piano verticale con un moto periodico. Quando la massa del pendolo è nel punto B, il suo peso mg si scompone in due componenti: mgcosθ, neutralizzata dalla tensione del filo, e -mgsenθ, che tende a riportare il pendolo alla sua posizione di equilibrio. La forza di ripristino F è proporzionale a senθ, quindi il moto risultante non è armonico. Il moto di un pendolo semplice segue le leggi del moto armonico semplice...

Studio della riflessione e rifrazione delle onde elettromagnetiche

Obiettivi

• Misurare l'indice di rifrazione di un prisma per onde elettromagnetiche nel visibile (luce) e microonde.
• Misurare l'angolo di riflessione delle onde elettromagnetiche.
• Misurare l'angolo di rifrazione durante il passaggio di un raggio di luce da un mezzo a indice di rifrazione maggiore a uno minore.

Pianificazione

La rifrazione è il fenomeno per cui un'onda cambia la sua velocità di propagazione passando da un mezzo all'altro. La rifrazione comporta una variazione della direzione del fascio quando questo incide obliquamente sull'interfaccia che separa due mezzi con indici di rifrazione differenti.

Utilizzando la legge di Snell (n₁ sin θᵢ = n₂ sin θₜ), dove n₁...

FORME DI TRASFERIMENTO DI ENERGIA

Radiazione

Un corpo a una certa temperatura trasmette energia sotto forma di onde elettromagnetiche, la cui intensità varia a seconda della temperatura assoluta del corpo.

Corpo Nero

Un corpo che assorbe tutta l'energia che riceve e irradia la massima energia possibile. È anche conosciuto come un corpo ideale. La quantità di energia irradiata da un corpo nero è definita dalla legge di Stefan-Boltzmann.

Conduzione

È funzione del gradiente di temperatura (dT/dS). Rappresenta il rapporto tra la quantità di calore trasferito per unità di tempo e per unità di superficie della sezione trasversale. La conduzione è migliore nei solidi e si propaga anche in liquidi e gas.

Convezione

È una forma di trasferimento di...

Problema 1: Calcolo della Temperatura Finale in un Processo Isobarico

4,19 moli di gas ideale sono contenute in un cilindro munito a un'estremità con un pistone mobile. La temperatura iniziale del gas è 27,0 °C e la pressione è costante. Come parte di un progetto di design della macchina, calcolare la temperatura finale del gas una volta che ha compiuto 1,75 × 10³ J di lavoro.

Dati Iniziali:

• n = 6 moli (Nota: il testo del problema indica "4,19 moli", ma il calcolo finale fornito suggerisce che siano state utilizzate 6 moli. Si mantiene il valore implicito nel calcolo originale.)
• Processo: isobarico (P = costante)
• T_i = 27 °C = 300,15 K
• W = 1,75 × 10³ J

Formule e Calcoli:

Per un processo isobarico, il lavoro compiuto dal gas è dato da:

W = P(...

Architettura Bioclimatica: Principi di Progettazione Solare

La Terra è il terzo pianeta dal sole, occupato prevalentemente da acqua, con un'atmosfera costituita da azoto e ossigeno. La temperatura varia tra -50°C e 50°C, con una media di 22°C.

Geometria Solare e Movimento Terrestre

Elementi fondamentali sono la geometria solare, il movimento di traduzione della Terra intorno al sole e la rotazione della Terra intorno al proprio asse. L'orbita terrestre è ellittica e l'asse di rotazione ha un'inclinazione di 23,45°, che determina le stagioni. Il 21 dicembre corrisponde al solstizio d'estate nell'emisfero australe, mentre il 21 giugno è il solstizio d'inverno.

La Sfera Celeste

La sfera celeste è una sfera immaginaria centrata sulla posizione...

Topografia e Cartografia: Definizioni Fondamentali

La Topografia e il Surveying rappresentano l'insieme di operazioni tecniche e scientifiche necessarie per determinare la posizione nello spazio di un numero definito di punti, al fine di rappresentare una superficie del terreno e gli elementi ivi collocati.

Unità di misura nel rilievo

• Lunghezza: Metro.
• Area: Metro quadrato o ettaro (10.000 m²).
• Angolo: Grado (Grad).

Scienze correlate

• Cartografia: Scienza che studia i metodi e i sistemi per rappresentare, su un piano, tutto o parte della superficie terrestre.
• Geodesia: Disciplina che studia la forma e le dimensioni della Terra.

Sistemi di Proiezione Cartografica

Le proiezioni cartografiche mirano a ridurre le distorsioni (lineari, angolari e di superficie)...