Laboratorio di programmazione - Computer Science - Università ...

ATTIVITÀ FORMATIVE
Gli obiettivi formativi sono realizzati mediante attività didattiche (lezioni ed esercitazioni) frontali, tenute
durante il secondo e terzo quadrimestre per un numero complessivo di 80 ore. Allo scopo di facilitare lo
studente nella comprensione e nell'apprendimento delle leggi e dei principi della meccanica, della
termodinamica e dell'elettromagnetismo durante le lezioni frontali è fatto costante ricorso alla fenomenologia,
mentre le esercitazioni avranno per oggetto la soluzione di esercizi e problemi che simulano situazioni ed
eventi naturali. Le esercitazioni sono organizzate e svolte in maniera tale da mettere lo studente in condizioni
di affrontare e superare la prova scritta dell'esame finale.
PROGRAMMA DEL CORSO
• Grandezze fisiche e loro misura: Note introduttive. Metodo sperimentale. Definizione operativa delle
grandezze fisiche. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Unità di misura. Sistemi di unità di
misura. Il sistema internazionale (S.I.). Scalari e vettori. Operazioni con i vettori: somma, prodotto
scalare e prodotto vettoriale. Ordini di grandezza e generalità sulle leggi fisiche. Analisi dimensionale.
Rappresentazione tabulare e grafica.
• Cinematica del punto materiale: Relatività del moto. Sistemi di riferimento. Validità sperimentale
della geometria euclidea. Sistemi di riferimento. Trasformazioni delle coordinate di un punto fra
diversi sistemi di riferimento. Posizione, spostamento e velocità. Concetto di punto materiale. Legge
oraria del moto. Traiettoria. Moto rettilineo e curvilineo. Moto rettilineo. Velocità e accelerazione
media e istantanea. Derivazione ed integrazione delle grandezze cinematiche. Condizioni iniziali.
Dall'accelerazione alla velocità. Dalla velocità alla legge oraria. Moto rettilineo uniforme e vario.
Moto rettilineo uniformemente accelerato. Nota a(x) ricavare v. Accelerazione di gravità g. Moto in
due e tre dimensioni. Vettori posizione, spostamento, velocità ed accelerazione. Loro componenti.
Moto curvilineo. Coordinata curvilinea. Moti ad accelerazione costante. Componenti tangenziale e
normale dell'accelerazione. Moto circolare: velocità ed accelerazione angolare. Periodo e frequenza.
Componenti radiale e trasversale della velocità e dell'accelerazione nel moto curvilineo piano.
• Moti relativi: Sistemi di riferimento assoluti. Posizione e velocità relativa di due punti materiali. Moto
relativo traslatorio uniforme ed uniformemente accelerato. Spostamento di trascinamento. Velocità e
accelerazione di trascinamento. Trasformazioni di Galileo: invarianza dell'accelerazione. Moto
relativo rotatorio uniforme: accelerazione centrifuga e di Coriolis. Moto dei corpi sulla superficie
della terra.
• Dinamica del punto materiale: Principio di inerzia. Particella libera. Concetto di massa. Massa
inerziale e gravitazionale. Interazione fra due particelle. Quantità di moto. Principio di conservazione
della quantità di moto. Leggi di Newton. Concetto di forza. Definizione operativa di forza. Equazione
del moto di una particella. Risultante delle forze applicate. Equilibrio statico e dinamico. Vincoli e
reazioni vincolari. Classificazione delle forze esistenti in natura. Forza peso e forza elastica. Forze
d'attrito statico e dinamico. Moto di una particella in un fluido. Moto curvilineo di una particella:
componenti tangenziale e centripeta della risultante delle forze agenti. Sistemi non inerziali. Forze
apparenti. Sistemi in rotazione uniforme: forza centrifuga e forza di Coriolis. Momento della quantità
di moto, momento di una forza e teorema del momento angolare. Forze centrali. Conservazione del
momento angolare. Legge della gravitazione universale di Newton. Leggi di Keplero.
• Energia e Lavoro: Integrali primi della forza: impulso e lavoro. Teorema dell'impulso. Lavoro
elementare e lavoro finito: proprietà degli integrali di linea. Potenza. Unità di misura del lavoro e
della potenza. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Invarianza del lavoro dal cammino di
integrazione fra due punti. Forze conservative. Energia potenziale. Principio di conservazione
dell'energia meccanica. Lavoro di una forza dissipativa. Proprietà della funzione energia potenziale.
Relazione fra energia potenziale e forza. Concetto di derivata direzionale. Gradiente di una funzione.
Campi di forze centrali. Natura conservativa di un campo di forze centrali. Moto sotto l'azione della
forza gravitazionale. Potenziale gravitazionale e centrifugo. Potenziale efficace. Orbita di equilibrio.
•
Dinamica dei sistemi di punti materali: Generalizzazione dei risultati relativi alla dinamica di una
particella a un sistema discreto di punti materiali: quantità di moto, momento angolare ed energia
cinetica. Forze interne, forze esterne e loro momenti. Terzo principio della dinamica. Equazioni