G. Pugliese, corso di Fisica Generale Introduzione al corso Sito web: http://www.ba.infn.it/%7epugliese materiale didattico: trovate le slide del corso Date esami e comunicazioni docente Per contattare il docente mandare una mail: gabriella.pugliese@ba.infn.it Orario di ricevimento: venerdì mattina ore 9:00-11:00 Libro di testo: Mazzoldi Nigro Voci Esercitazioni: aula e giorno da stabilire G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale Esami Esoneri: 2 prove scritte (durante l’interruzione lezioni). L’orale potrà essere fatto Febbraio. Esame: prova scritta + prova orale (salvo rare eccezioni da effettuare nello stessa sessione). Le date saranno pubblicato sul sito è obbligatorio prenotarsi sul sito sia per la prova scritta che orale. G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Grandezze Fisiche: dirette “La fisica è una scienza sperimentale” Una grandezza fisica ha significato se e solo se è possibile misurarla. Pertanto occorre definire: un campione un metodo di misura per confrontare la grandezza con il campione. Pertanto il campione deve essere: Accessibile ed invariabile Nel 1889 è stato istituito l’organo internazionale “La conferenza Generale dei Pesi e Misure”. G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Sistema Internazionale, SI 7 grandezze fondamentali Lunghezza [L] metri (m) Massa [M] kilogrammi (kg) Tempo [T], secondi (s) Corrente elettrica ampere (A) Temperatura kelvin (K) Intensità luminosa candele (cd) Quantità di materia moli (mol) Più due supplementari Angolo radianti (rad) Angolo solido steradianti (sr) G. Pugliese, corso di Fisica Generale

SI multipli e sottomultipli deca 10 da hetto 100 h kilo 103 k Mega 106 M Giga 109 G Tera 1012 T Peta 1015 P Esa 1018 E deci 10-1 d centi 10-2 c milli 10-3 m micro 10-6 m nano 10-9 n pico 10-12 p femto 10-15 f atto 10-18 a G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Unità di misura della lunghezza Il metro ha cambiato diverse volte definizione nel corso della sua esistenza Rivoluzione francese (nascita) 1 m = la decimilionesima parte della distanza tra il Polo Nord e l’equatore lungo il meridiano terrestre passante per Parigi 1889: il primo campione internazionale 1 m = distanza tra due tacche di una sbarra di platino-iridio, posta alla T = 0°C. 1960 1 m = 1 650763,73 volte la lunghezza d’onda della luce rossa- arancione emessa da una lampada di 86Kr. Precisione inferiore a 1 parte su 109 1983 1 m = distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/(299 792 458) secondi G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Unità di misura del tempo: il secondo Qualsiasi fenomeno ripetitivo può essere usato con misura del tempo: Prima del 1960 il campione tempo era definito in termini del giorno solare medio: 1 s = 1/86400 del giorno solare medio Gli orologi al quarzo si basano sulla vibrazione periodica di un cristallo di quarzo eccitata da un campo elettrico. Precisione di 1 s su 200 000 anni; Dal 1967 il secondo viene definito usando la frequenza caratteristica di radiazione emessa da un atomo di cesio: come il tempo richiesto a una radiazione emessa ad un atomo di cesio-133 per compiere: 9 192 631 770 oscillazioni. Precisione di 1 s / 20 milioni di anni. G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Unità di misura delle masse Massa: il chilogrammo kg. Il campione del kg è conservato all’International Bureau di Pesi e Misure di Servres: costituito da un cilindro di platino iridio e mantenuto ad una temperatura di 0 °C. Le masse di altri corpi si confrontano usando una bilancia a bracci uguali con una precisione di 1 parte su 108 G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale Analisi Dimensionale Le grandezze corrispondenti ai campioni di unità fondamentali sono anch’esse fondamentali. In meccanica: massa, M - lunghezza L, tempo, T Le unità di misura di tutte le altre grandezze fisiche sono derivate da quelle fondamentali attraverso “relazioni” che legano ciascuna grandezza a quelle fondamentali la velocità allo spazio percorso ed al tempo impiegato è data da L’unità di misura della velocità sarà (SI): m/s Ad ogni grandezza misurata o calcolata si associa una dimensione: È sempre utile effettuare l’analisi dimensionale dell’espressione ottenuta!!! equazione dimensionale [v] = [d][Dt] -1 = [L][T] -1 G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Altre grandezze derivate aree Triangolo: 1/2 base x altezza Parallelogramma: base x altezza Cerchio: p R2 Le dimensioni [S] = [L2] L’unità di misura il m2. Il campione: un quadrato di lato 1 m. Volumi Parallelepipedo:Area di base x altezza Sfera: 4/3 p x raggio al cubo Le dimensioni [V] = [L3] L’unità di misura il m3. Il campione: un cubo di spigolo 1 m. G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Richiami di trigonometria y L’angolo è un numero puro (radiante) q x L’angolo giro: Fattore di conversione: G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Richiami di trigonometria y q x G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Relazioni trigonometriche Meno utilizzate: Formule di bisezione Formule di prostaferesi G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale I Vettori G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale Grandezze scalari e vettoriali Grandezza scalare: univocamente determinata dal suo modulo ed unità di misura (il volume (V), la temperatura (T), la pressione (P)..etc) Grandezza vettoriale: univocamente determinata dal modulo, direzione e verso (la velocità (v, opp. ) l’accelerazione (a), la forza (f), la quantità di moto (p), etc..) A e B sono due vettori uguali: se paralleli, cioè stessa direzione e verso, e con stesso modulo. G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Operazione con vettori: somma Regola del parallelogramma: Si riporta il primo vettore, a partire dalla fine del primo vettore si riporta il secondo. Il vettore somma si ottiene congiungendo il punto iniziale del primo vettore con quello finale del secondo vettore L’operazione di somma è commutativa!! G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Operazione con vettori: differenza Sottrarre un vettore b ad a equivale a sommare al vettore a il vettore opposto di b ossia -b Regola del parallelogramma G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Componenti di un vettore Le componenti di un vettore A si ottengono proiettando il vettore su due o più rette che non siano parallele fra loro. Se le rette sono orientate come gli assi di un sistema di coordinate cartesiane, le proiezioni si chiamano componenti cartesiane del vettore. y x Nel piano G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale Somma vettoriale (2) Somma delle componenti G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale I versori Az Ax O Ay y Versore: vettore di modulo unitario G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Prodotto di un vettore per uno scalare Sia k un numero reale qualunque k = 2 y x La direzione non cambia!! G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale Prodotto scalare Il prodotto scalare di due vettori a e b è una grandezza scalare!! Si può ottenere moltiplicando a per la proiezione di b nella direzione di a oppure, come prodotto di b per la proiezione di a su b In coordinate cartesiane: È commutativo a cosa b cosa G. Pugliese, corso di Fisica Generale

G. Pugliese, corso di Fisica Generale Prodotto vettoriale Il prodotto vettoriale di due vettori a e b è una grandezza vettoriale!! Modulo Direzione: ortogonale al piano definito da a e b Verso: di avanzamento di una vite che ruota concordemente ad a che si sovrappone a b Non è commutativo: G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Prodotto vettoriale (2) In coordinate cartesiane: G. Pugliese, corso di Fisica Generale

Prodotto scalare e vettoriale: casi particolari f = 0° ® a b ® ® a f = 90° ® b a ® f = 180° ® b G. Pugliese, corso di Fisica Generale