CORSO DI LAUREA IN VITICOLTURA ED ENOLOGIA Fisica CORSO DI LAUREA IN VITICOLTURA ED ENOLOGIA Università degli Studi di Udine Corso mutuato per i Corsi di Laurea in: Scienze e Tecnologie Alimentari, Scienze e Tecnologie Agrarie, Scienze e Tecnologie per l'Ambiente e la Natura   Prof. Alberto Stefanel, stefanel@fisica.uniud.it

Docente: Alberto Stefanel Dipt.di Fisica. Segr.: 0432 55 82 10 FAX: 0432 55 82 22 E-mail: stefanel@fisica.uniud.it Ricevimento: mercoledì 15.00-17.00 (su appuntamento) Per comunicazioni

Testi integrativi http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/ D.Halliday, R. Resnick – FONDAMENTI DI FISICA – Ed. Ambrosiana 2006 Esercizi oltre che quelli sui testi indicati http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/ Riferimenti specifici verranno indicati per le diverse parti del corso Le presentazioni delle lezioni sono pubblicate su: http://www.fisica.uniud.it/stefanel/  Può essere sostituito da %7E

Esame Alla fine del corso prova scritta comprendente 4 quesiti (indicativamente uno per ciascun tema del corso) ciascuno due quali suddiviso in 2-3 punti Durante la prova sarà consentito l’uso di un formulario scritto su una facciata di foglio A4 e della calcolatrice non programmabile non sarà consentito l’uso del testo, né degli appunti. Con voto ≥ 15 si può accedere all’orale Con voto ≥ 24 si può registrare direttamente il voto (a scelta) N.B. Esercizi che potranno servire come traccia verranno svolti durante le lezioni del corso e in particolare negli appositi incontri. Guardare anche esercizi assegnati nelle prove degli anni scorsi (http://www.fisica.uniud.it/stefanel/) (http://www.fisica.uniud.it/cobal/)

Programma del corso I:Fisica:la natura della disciplina Lu 08 gen. 07 12.45-13.45 1   Presentazione del corso e indicazioni per l'esame - I:Fisica:la natura della disciplina Gio 11 gen. 07 13.45-14.45 2 M - Le forze come descrittori dell'interazione tra sistemi Ve 12 gen. 07 12.45-14.45 4 M - Dinamica e statica del punto materiale. 15 gen. 07 5 M - Dinamica e statica dei corpi rigidi 18 gen. 07 M - Esercizi di meccanica 19 gen. 07 7 22 gen. 07 M - Recupero Meccanica 25 gen. 07 8 F - Il concetto di pressione e lo stato di un fluido - Le leggi della statica dei fluidi 26 gen. 07 10 F - Le leggi della statica e della dinamica dei fluidi 29 gen. 07 11 F - Fluidi viscosi e fenomeni di capillarità 01 feb. 07 F - Esercizi sui fluidi 02 feb. 07 13 TD - Temperatura e scale termometriche. Transizioni di fase e punti fissi. 05 feb. 07 14 TD -Energia interna dei sistemi, definizione operativa di calore 08 feb. 07 TD - Esercizi su temperatura e calore 09 feb. 07 16 TD - Trasformazioni e macchine termine. Cicli termodinamici e loro rendimento 12 feb. 07 17 TD - Le leggi della Termodinamica 15 feb. 07 18 TD - Il concetto di entropia 16 feb. 07 20 TD - Il secondo principio della Termodinamica e il concetto di entropia 19 feb. 07 21 TD - La termodinamica dei gas 22 feb. 07 TD - Recupero di Termodinamica Programma del corso I:Fisica:la natura della disciplina - Le diverse parti della fisica classica e i diversi modi di guardare ai fenomeni - Principi, leggi fisiche e modelli – Il ruolo dell’esperimento in fisica - Grandezze fisiche (definizione operativa e definizione attraverso una legge; le grandezze relative ai diversi ambiti della fisica; grandezze intensive ed estensive; grandezze scalari e grandezze vettoriali) - Sistemi di unità di misura – Il Sistema Internazionale – Unità di misura fondamentali e unità di misura derivate - Conversioni di unità di misura - Equazioni dimensionali - Vettori, loro rappresentazione e operazioni con essi - Stime di ordini di grandezza - Stime numeriche di grandezze fisiche e incertezze

F - Il concetto di pressione e lo stato di un fluido - Le leggi della statica dei fluidi - Distinzione tra solidi, liquidi e gas - Fluidi come sistemi privi di forma e come sistemi che non possono reagire a sforzi di taglio - Densità media e densità locale di un sistema - Pressione come forza distribuita su una superficie esterna a un sistema e come grandezza che caratterizza le forze distribuite sulle superfici che delimitano porzioni arbitrarie di fluido (pressione come grandezza di stato di un fluido o un sistema idrodinamico in generale); il manometro a mercurio; l’aneroide - Compressibilità isoterma; il piezometro - Il principio di Pascal - La legge di Stevino (esempi significativi: i vasi comunicanti; la pressione in una atmosfera isoterma; il sifone; il manometro a liquidi; dispositivi per misurare la densità relativa di liquidi non miscibili e di liquidi miscibili) - La legge di Archimede (condizioni di galleggiamento e di affondamento di un corpo; galleggiamento e posizione di galleggiamento di un corpo)

F - Le leggi della dinamica dei fluidi - Descrizione dei fluidi come porzioni separate e interagenti; descrizione dei fluidi alla Eulero - Flussi stazionari e non stazionari; rotazionali e irrotazionali - Fluidi viscosi e fluidi ideali non viscosi - Moto laminare e moto turbolento in un fluido - Equazione di continuità per un fluido in assenza di sorgenti (moto in un condotto) - Il teorema di Bernoulli per il moto stazionario di un fluido incomprimibile e non viscoso (suo significato fisico e sue applicazioni allo studio: del moto di un fluido in un condotto; della fuoriuscita da un’apertura praticata in un serbatoio; della spinta di un getto d’acqua)

F - Fluidi viscosi e fenomeni di capillarità - Forze di resistenza allo scorrimento in fluido (modello laminare) - La viscosità di un fluido - La legge di Poiselle per il moto di un fluido viscoso in un condotto - la legge di Stokes per il moto di una sfera in un fluido viscoso (la caduta di una biglia in un fluido viscoso) - Forze agenti sulla superficie di un fluido - La tensione superficiale - Le principali leggi sulle superficie fluide curve

TD – Termodinamica Equilibrio termico e definizione operativa di temperatura scale termometriche e punti fissi – il punto triplo dell’acqua Principio zero della termodinamica Il termometro a gas a volume costante, termometro a gas ideale La dilatazione termica (lineare e di volumica) e i termometri a dilatazione Capacità termica, calore specifico (a volume costante e a pressione costante) Definizione operativa di calore (legge fondamentale della calorimetria) Conduzione del calore e legge che la descrive, conducibilità termica Aspetti fenomenologici della convezione del calore e dell’irraggiamento Transizioni di fase e calore latente Lavoro in termodinamica, sua interpretazione grafica in un diagramma PV per un sistema idrostatico Dipendenza dal percorso di calore e lavoro Energia interna come funzione di stato Primo principio della termodinamica Applicazione del primo principio ai principali casi di trasformazioni Cicli termodinamici (esempi di cicli: Otto, Diesel; Stirling; Carnot), macchine termiche e rendimento in un ciclo Esempio di ciclo frigorifero (frigorifero di Stirling)

Trasformazioni termodinamiche reversibili e irreversibili Espansione libera come esempio di trasformazione irreversibile La seconda legge della termodinamica (enunciati di Kelvin-Planck e di Clausius) Il concetto di entropia e valutazione delle variazioni di entropia in trasformazioni isoterme Irreversibilità dei processi naturali, legge dell’aumento dell’entropia nei sistemi chiusi e la seconda legge della termodinamica TD - Gas ideale gge di stato dei gas ideali, sua determinazione in base a un modello microscopico semplificato di gas ideale, numero di Avogadro Trasformazioni isoterma e adiabatica per un gas ideale Calcolo del lavoro per le trasformazioni di gas ideali isocore, isobare, isoterme, adiabatiche Calori specifici molari a pressione costante per i gas monoatonici e biatomici Relazione che lega il calore specifico a pressione costante e il calore specifico a volume costante per un gas.

O – Ottica Descrizione fenomenologica dei principali processi che si hanno nella interazione luce materia: riflessione, rifrazione, diffusione (per riflessione e per rifrazione); trasmissione, assorbimento. Le leggi della riflessione. La riflessione da una superficie piana e da una superficie curva Lo specchio sferico, la legge dei punti coniugati per lo specchio sferico, il fuoco di uno specchio sferico Le leggi della rifrazione Indice di rifrazione assoluto e relativo e suo legame con la velocità della luce nei mezzi Dipendenza dell’indice di rifrazione dal colore (dalla lunghezza d’onda) e dispersione della luce Rifrazione della luce nell’attraversamento di superfici piane e di superfici curve Il fenomeno della riflessione totale Il diottro sferico La lente sottile, la legge dei punti coniugati, distanza focale della lente Le diottrie Propagazione della luce e principio di reversibilità del cammino ottico Immagini reali e immagini virtuali Polarizzazione della luce Fenomeni di interferenza luminosa Spettri di emissione e assorbimento.

Costituiscono premessa delle conoscenze necessarie per affrontare i temi precedenti, i seguenti aspetti che saranno affrontati durante il corso come inserti, ma che non costituiranno oggetto specifico d’esame: - Le forze come descrittori dell'interazione tra sistemi - I principi dell’equilibrio del punto materiale - Lavoro, energia cinetica e energia potenziale. Teorema dell’energia cinetica. - Principio di conservazione dell’energia meccanica - Potenza

È indispensabile avere nozioni di base di: - Algebra Prerequisiti al corso È indispensabile avere nozioni di base di: - Algebra - Geometria sintetica (congruenze e similitudini) e analitica (rette e parabole) - Trigonometria Esponenziali e Logaritmi Importante: farsi queste competenze il più presto possibile Possono essere utili testi di matematica dei licei scientifici Nozioni utili e pratiche verranno comunque spiegate durante le lezioni

Consigli di lavoro: Stampare il file con la presentazione prima di venire a lezione e integrare con appunti durante le lezione Fare domande, richiedere chiarimenti durante le lezioni Rielaborate gli appunti di volta in volta, lavorate in gruppi e venite al ricevimento con domande specifiche