Nuovo Ordinamento - Ingegneria - Università degli Studi di Trento

FACOLTA’ DI INGEGNERIA
FISICA I
Docenti: prof. Gino Mariotto e prof. Stefano Vitale
6 crediti
Ore settimanali: 6 ore divise equamente fra esercitazioni e lezioni in aula
Obiettivi
Il corso è rivolto agli studenti dei Corsi di Laurea triennale delle classi di Ingegneria Civile Ambientale
e di Ingegneria Industriale e viene svolto durante il secondo semestre. Scopo del corso è di
fornire i fondamenti del metodo sperimentale e della meccanica classica del punto materiale e dei
sistemi di punti materiali. Il corso è integrato da complementi matematici ed esercitazioni numeriche,
intese a mettere lo studente in condizioni di affrontare e superare la prova scritta dell’esame finale.
Si presuppone che lo studente abbia frequentato i corsi di Analisi I, Geometria e Chimica.
Programma
1. - 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. Somma di due vettori, prodotto scalare
e prodotto vettoriale. Ordini di grandezza e generalità sulle leggi fisiche. Analisi dimensionale.
Rappresentazione tabulare e grafica.
2. - 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. Moti unidimensionale e moti in due dimensioni
Moto unidimensionale. Velocità e accelerazione scalari medie e istantanee. Derivazione ed integrazione
delle grandezze cinematiche. Condizioni iniziali. Dall’accelerazione alla velocità. Dalla
velocità alla legge oraria. Moto rettilineo uniforme e rettilineo uniformemente accelerato. Carattere
vettoriale delle grandezze cinematiche. Moto di caduta dei gravi.
Moto in due dimensioni. Vettori posizione, spostamento, velocità ed accelerazione. Loro componenti
cartesiane. Moto curvilineo. Coordinata curvilinea. Moti ad accelerazione costante. Componenti
tangenziale e normale dell’accelerazione. Moto di un proiettile e cenni di balistica. Moto
circolare: velocità ed accelerazione angolare. Periodo e frequenza. Componenti radiale e trasversale
della velocità e dell’accelerazione nel moto curvilineo piano.
3. - Moti relativi. Sistemi di riferimento assoluti. Posizione e velocità relativa di due punti materiali.
Moto relativo traslatorio uniforme ed uniformemente accelerato. 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.
4. - Dinamica del punto materiale. Principio di inerzia. Particella libera. Sistemi di riferimento inerziali.
Concetto di massa. Massa inerziale e gravitazionale. Interazione fra due particelle. Concetto di
forza. Peso di un corpo. Definizione operativa di forza. Risultante delle forze applicate a un punto
materiale. Legge di Newton. Equilibrio statico e dinamico. Classificazione delle forze esistenti in
natura. Vincoli e reazioni vincolari. Applicazioni della legge di Newton. Forze costanti e forze
variabili. Forze di natura elastica. Forze d’attrito radente. Attrito viscoso. Moto di una particella in un
fluido. Il pendolo semplice. Sistemi non inerziali. Forze apparenti. Sistemi in moto di rotazione
uniforme: forza centrifuga e forza di Coriolis.
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