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Fisica I anno: Appunti - STOQ

Fisica I anno: Appunti - STOQ

2 CONTENTS Contents 1

2 CONTENTS Contents 1 Introduzione al corso 4 1.1 La relazione della fisica con le altre scienze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 La fisica prima 1920 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3 La fisica quantistica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4 La relatività . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 Il moto e le leggi relative 11 2.1 Le leggi della dinamica di Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 Conservazione del momento o della quantità di moto . . . . . . . . . . . . . 13 2.3 Le caratteristiche di una forza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4 Lavoro ed energia potenziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3 L’energia e le sue forme 19 3.1 Energia potenziale gravitazionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.2 Energia cinetica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3 Altre forme di energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.4 Il moto, il tempo, la velocità e l’accelerazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.5 La teoria della gravitazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

CONTENTS 3 4 L’oscillatore armonico 27 4.1 Il centro di massa ed il momento di inerzia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2 Rotazione nello spazio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.3 L’energia di un oscillatore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5 La luce 36 5.1 Il principio di tempo minimo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5.2 L’ottica geometrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6 L’elettromagnetismo: la radiazione ettromagnetica 46 6.1 Il concetto di radiazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 6.2 Interferenza e Diffrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6.3 L’indice di rifrazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 6.4 Polarizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 7 L’elettromagnetismo: le forze elettriche 60 7.1 Le equazioni di Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 7.2 L’Elettrostatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 7.3 Il potenziale elettrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 8 Le equazioni di Maxwell 72 8.1 Un campo che si propaga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 8.2 I potenziali elettromagnetici e l’equazione d’onda . . . . . . . . . . . . . . . 76 8.3 Tutto sulla fisica classica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 9 Bibliografia 78

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