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

Diritto di riflessione

Si verifica quando i raggi di luce che viaggiano in un mezzo si scontrano con un altro supporto a densità differenziata e tornano al mezzo originale.

Specchi piani

Gli specchi piani sono utilizzati frequentemente. Sono quelli che usiamo ogni giorno per guardarci; in essi vediamo la nostra riflessione e l'immagine non risulta distorta.

Riflessione

Si verifica quando l'immagine è invertita.

Rifrazione della luce

La rifrazione della luce è il cambiamento di direzione subito da un raggio quando passa da un mezzo di rifrazione a un altro.

• Raggio incidente: è quello che raggiunge la superficie che separa due mezzi.
• Raggio rifratto: è il raggio che attraversa il secondo mezzo.
• Angolo di incidenza: l'angolo formato tra il raggio incidente

1. Descrizione dei componenti di una fibra ottica e del suo funzionamento

La fibra ottica è una guida d'onda luminosa composta da un nucleo (core) circondato da un rivestimento (cladding).

Si presenta come una linea molto sottile di materiale trasparente, solitamente vetro o materiali plastici, attraverso la quale vengono inviati impulsi di luce che rappresentano i dati da trasmettere.

2. L'indice di rifrazione e la velocità della luce nel mezzo

Se la luce passa attraverso un mezzo trasparente ma più denso, si muove con una velocità inferiore rispetto alla velocità della luce nel vuoto. L'indice di rifrazione esprime questo rapporto.

La velocità della luce nel vuoto può essere approssimata come:

• a. c ≈ 300.000 km/s (o 300.000.000 m/s), dove

Le Variabili di Errore

Le variabili di errore sono errori che variano a seconda della dimensione delle misure da eseguire; questi errori derivano principalmente da possibili variazioni nel passaggio della vite micrometrica. Non è possibile correggere un errore nella variabile del micrometro, ma è possibile identificare l'errore commesso dagli strumenti.

Altri tipi di micrometri

Modificando il corpo del micrometro si possono ottenere varianti del modello ordinario, adatte per diverse applicazioni. I principali sono:

• Micrometro per interni
• Micrometri per interni a tre supporti
• Micrometro per piccoli diametri interni
• Micrometri di profondità
• Micrometri speciali

Punto di Fusione

Il punto di fusione è la temperatura alla quale un solido diventa liquido...

Procedura Sperimentale

Periodo in funzione della massa di oscillazione

• Abbiamo selezionato due masse differenti: una in metallo e una in legno.
• Sono state effettuate due misurazioni per 10 oscillazioni di ciascuna massa, mantenendo costante l'angolo di oscillazione e la lunghezza del pendolo.
• È stato determinato il tempo medio per ogni massa.
• È stato calcolato il periodo di ogni oscillazione tramite la formula: T = tempo / numero di oscillazioni.
• È stato calcolato l'errore assoluto corrispondente per ogni corpo, utilizzando la formula: ΔT = Δt / n.
• Parametri utilizzati: angolo α = (10 ± 1)° e lunghezza L = (31,5 ± 0,1) cm.
• È stato costruito il grafico T vs m.
• I dati sono riportati nella Tabella 1.

Periodo in funzione dell'angolo di oscillazione

• Sono

Momenti d'Inerzia

Il momento d'inerzia (I) è una misura della resistenza di un oggetto alla rotazione. Si calcola come:

• Per un sistema discreto: I = Σ m_i * d_i² (somma dei prodotti della massa di ogni particella per il quadrato della sua distanza dall'asse di rotazione).
• Per un sistema continuo: I = ∫ d² dm (integrale del quadrato della distanza dall'asse di rotazione per la massa infinitesimale).

Teorema di Steiner (o degli assi paralleli): Permette di calcolare il momento d'inerzia rispetto a un asse (a) conoscendo il momento d'inerzia rispetto a un asse parallelo passante per il centro di massa (b): I_a = I_b + m * d², dove 'd' è la distanza tra i due assi.

Cinematica del Punto

La cinematica descrive il moto dei corpi senza considerare le cause....

Problemi di Termodinamica e Gas Ideali

1. Determinazione del numero di moli

Un gas ideale occupa un volume di 100 cm³ a 20 °C e una pressione di 100 Pa. Determinare il numero di moli di gas nel contenitore.

• PV = nRT
• n = (100 Pa * 10^-4 m³) / (8,31 * 293 K)
• n = 4,11 * 10^-6 mol

2. Volume di una mole in condizioni normali

Calcolare il volume occupato da una mole di gas in condizioni normali (STP):

• PV = nRT
• 1 atm * V = 1 mol * 0,082 * 273 K
• V = 22,4 L

3. Trasformazione di stato dell'elio

In uno stagno contenente elio puro, le condizioni iniziali sono: V₁ = 15 L, P₁ = 200 kPa, T₁ = 27 °C (300 K). Se il volume si riduce a 12 L e la pressione sale a 350 kPa, trova la T_f del gas:

• (P₁V₁) / T₁ = (P₂V₂) / T₂
• T₂ = (P₂V₂ * T₁) / (P₁V₁) = 420 K

4. Variazione di pressione

Fluidi

Fluido: liquido, interazione tra piccole molecole. La grandezza è la portata Q = V/ΔT, misurata in m³/s.

Pressione

Pressione: grandezza scalare, P = F/S, dove F è la forza perpendicolare alla superficie e S l'area della superficie. Si misura in bar, atmosfere, baria, torr.

Lavoro

Lavoro: quantità di energia che passa da una forma a un'altra. Se l'angolo tra forza e spostamento è di 90°, il lavoro è nullo. Se forza e spostamento hanno direzione e verso opposti, la forza compie un lavoro resistente (antiparallelo): L = -FS. Unità di misura: joule (J).

Energia

Energia: capacità di un sistema fisico di compiere lavoro meccanico. Unità di misura: joule (J).

Principio di conservazione dell'energia

L'energia totale E_tot è costante e la variazione...