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Fondamenti di Fisica
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Acustica: velocità del suono e intensità sonora — esercizi svolti
Esercizi svolti di acustica: velocità del suono nei gas, liquidi e solidi, dipendenza dalla temperatura, intensità sonora, livello in decibel, interferenza e battimenti.
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Analisi dimensionale e unità di misura: esercizi svolti
Esercizi svolti su analisi dimensionale: dimensioni delle grandezze fisiche, controllo di omogeneità delle formule, conversioni di unità e stime di ordini di grandezza.
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Antenne e irraggiamento elettromagnetico: esercizi svolti
Esercizi svolti su antenne: dipolo a mezz’onda, resistenza di radiazione, guadagno e direttività, potenza irradiata, equazione di Friis e bilancio di tratta radio.
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Atomo di Bohr e spettri atomici: esercizi svolti
Esercizi svolti sul modello di Bohr dell’atomo di idrogeno: livelli energetici, raggi delle orbite, serie spettrali di Balmer e Lyman, formula di Rydberg, energia di ionizzazione e atomi idrogenoidi.
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Attrito statico e dinamico: esercizi svolti
Esercizi svolti sull’attrito: coefficiente statico e dinamico, soglia di moto, forza di attrito su superficie orizzontale e inclinata, blocchi impilati.
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Autoinduttanza e mutua induttanza: esercizi svolti
Esercizi svolti su induttanza: autoinduttanza di un solenoide, fem autoindotta, mutua induttanza tra bobine, energia immagazzinata nel campo magnetico.
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Blaise Pascal
Il matematico e fisico che trasformò pressione, vuoto e calcolo meccanico in strumenti fondativi per l’ingegneria moderna.
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Caduta libera e lancio verticale: esercizi svolti
Esercizi svolti su caduta libera e lancio verticale: accelerazione di gravità, tempo di volo, quota massima, velocità di impatto, lancio verso l’alto e verso il basso.
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Calore e calorimetria: esercizi svolti
Esercizi svolti su calore e calorimetria: capacità termica, calore specifico, temperatura di equilibrio, mescolamento di corpi, equivalente in acqua del calorimetro.
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Calori latenti e passaggi di stato: esercizi svolti
Esercizi svolti su calori latenti e passaggi di stato: fusione, vaporizzazione, curva di riscaldamento, temperatura di equilibrio con cambiamento di fase, ghiaccio e acqua.
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Calori molari e trasformazione adiabatica: esercizi svolti
Esercizi svolti su calori molari e trasformazione adiabatica: relazione di Mayer, gamma, leggi dell’adiabatica reversibile, lavoro adiabatico, confronto con isoterma.
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Campo Conservativo
Campo vettoriale il cui integrale di linea dipende solo dagli estremi del percorso, ammettendo una funzione potenziale.
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Campo elettrico: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sul campo elettrico: campo di una carica puntiforme, sovrapposizione, dipolo elettrico, campo nullo, moto di una carica nel campo.
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Campo magnetico
Grandezza vettoriale che descrive l’influenza magnetica generata da correnti elettriche e magneti nello spazio
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Campo magnetico e legge di Biot-Savart: esercizi svolti
Esercizi svolti sul campo magnetico generato da correnti: filo rettilineo, spira circolare, solenoide, legge di Biot-Savart, sovrapposizione di campi.
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Centro di massa e sistemi a massa variabile: esercizi svolti
Esercizi svolti su centro di massa: posizione e velocità del CM, moto del centro di massa, sistemi di particelle ed equazione del razzo di Tsiolkovsky.
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Charles-Augustin de Coulomb
L’ingegnere e fisico che collegò attrito, torsione, spinte delle terre ed elettricità quantitativa.
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Christiaan Huygens
Il fisico e matematico che portò il pendolo, l’orologeria scientifica e il moto circolare dentro la meccanica moderna.
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Ciclo Brayton (turbina a gas): esercizi svolti
Esercizi svolti sul ciclo Brayton delle turbine a gas: rendimento, rapporto di pressione, temperature nelle fasi adiabatiche, lavoro di compressore e turbina, confronto con Carnot.
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Ciclo di Carnot e frigoriferi: esercizi svolti
Esercizi svolti sul ciclo di Carnot: rendimento massimo, teorema di Carnot, macchine frigorifere e pompe di calore, coefficiente di prestazione COP.
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Ciclo Diesel: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sul ciclo Diesel: rendimento, rapporto di compressione e di cut-off, combustione a pressione costante, temperature, confronto con il ciclo Otto e con Carnot.
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Ciclo Otto (motore a benzina): esercizi svolti
Esercizi svolti sul ciclo Otto dei motori a benzina: rendimento, rapporto di compressione, temperature nelle fasi adiabatiche, lavoro netto e confronto con il rendimento di Carnot.
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Cinematica con accelerazione variabile: esercizi svolti
Esercizi svolti su cinematica con accelerazione variabile: integrazione di a (t) per ottenere v (t) e x (t), derivazione, velocità e accelerazione istantanee.
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Cinematica del moto rettilineo: esercizi svolti
Esercizi svolti e commentati passo passo sul moto rettilineo: moto uniforme, moto uniformemente accelerato, leggi orarie, velocità media e istantanea, grafici.
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Circuiti RC e transitori: esercizi svolti
Esercizi svolti su circuiti RC: carica e scarica di un condensatore, costante di tempo, andamento esponenziale di tensione e corrente, energia immagazzinata.
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Circuiti resistivi e leggi di Kirchhoff: esercizi svolti
Esercizi svolti su circuiti resistivi: resistenze in serie e parallelo, leggi di Kirchhoff dei nodi e delle maglie, partitori di tensione e corrente, resistenza interna.
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Circuiti RL e RLC: transitori e oscillazioni: esercizi svolti
Esercizi svolti su circuiti RL e RLC: costante di tempo induttiva, crescita e decadimento della corrente, oscillazioni LC, frequenza di risonanza, smorzamento RLC.
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Condensatori e capacità: esercizi svolti
Esercizi svolti su condensatori: capacità, condensatore piano, collegamenti in serie e parallelo, energia immagazzinata, effetto del dielettrico.
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Condizioni al Contorno
Vincoli matematici imposti sulla frontiera di un dominio necessari per garantire l’esistenza e l’unicità della soluzione di un’equazione differenziale.
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Convenzione di Einstein
Convenzione di sommatoria di Einstein: indici ripetuti implicano somma, notazione con indici alti e bassi, contrazione e prodotto interno in forma compatta.
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Corrente alternata, impedenza e fasori: esercizi svolti
Esercizi svolti su corrente alternata: valori efficaci, reattanza induttiva e capacitiva, impedenza, fasori, sfasamento tensione-corrente nei circuiti RLC.
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Corrente, resistenza e legge di Ohm: esercizi svolti
Esercizi svolti su corrente elettrica, resistenza e legge di Ohm: intensità di corrente, resistività, dipendenza dalla temperatura, potenza dissipata per effetto Joule.
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Decibel
Unità di misura logaritmica adimensionale utilizzata per esprimere il rapporto tra due grandezze fisiche, comunemente potenza o tensione
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Densità
Rapporto tra la massa di un corpo e il volume da esso occupato: definizione, unità nel SI (kg/m³), densità relativa e applicazioni a fluidi e materiali.
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Dielettrici e polarizzazione: esercizi svolti
Esercizi svolti su dielettrici e polarizzazione: costante dielettrica, vettore polarizzazione, campo nei dielettrici, cariche di polarizzazione, rigidità dielettrica.
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Dinamica del moto circolare: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla dinamica circolare: forza centripeta, pendolo conico, curva sopraelevata, giro della morte, velocità massima in curva con attrito.
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Dinamica rotazionale e rotolamento: esercizi svolti
Esercizi svolti su dinamica rotazionale: momento torcente, seconda legge della rotazione, energia cinetica rotazionale, rotolamento puro e gara su piano inclinato.
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Effetto Doppler acustico: esercizi svolti
Esercizi svolti sull’effetto Doppler acustico: sorgente in moto, osservatore in moto, moto combinato, avvicinamento e allontanamento, applicazioni e cono di Mach.
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Effetto Joule
Fenomeno termodinamico di dissipazione di energia elettrica in calore prodotto dal passaggio di una corrente in un conduttore non ideale
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Efflusso, Torricelli, Pitot e spinta del getto: esercizi svolti
Esercizi svolti sulle applicazioni di Bernoulli: teorema di Torricelli, efflusso da un foro, gittata, svuotamento di un serbatoio, sifone, tubo di Pitot, potenza di una pompa e spinta del getto.
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Elettrone
Particella subatomica con carica elettrica elementare negativa, fondamentale per i fenomeni elettrici ed elettronici
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Energia potenziale e conservazione dell’energia: esercizi svolti
Esercizi svolti su energia potenziale gravitazionale ed elastica e conservazione dell’energia meccanica: caduta, pendolo, molla, piano inclinato liscio, giro della morte.
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Entropia e secondo principio: esercizi svolti
Esercizi svolti sull’entropia: variazione di entropia nelle trasformazioni, scambio di calore, espansione dei gas, mescolamento, entropia dell’universo e irreversibilità.
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Equazione di continuità e teorema di Bernoulli: esercizi svolti
Esercizi svolti sull’equazione di continuità e il teorema di Bernoulli: portata, diramazioni, Bernoulli orizzontale e con dislivello, effetto Venturi, pressione statica e dinamica.
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Equazioni di Maxwell
Insieme di quattro equazioni differenziali che costituiscono la base dell’elettromagnetismo classico
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Equazioni di Maxwell: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sulle equazioni di Maxwell: forma integrale, legge di Gauss elettrica e magnetica, legge di Faraday, legge di Ampère-Maxwell, corrente di spostamento.
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Fibra ottica
Guida d’onda dielettrica cilindrica utilizzata per confinare e trasmettere segnali luminosi su grandi distanze
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Fisica nucleare: decadimento radioattivo ed energia di legame — esercizi svolti
Esercizi svolti di fisica nucleare: difetto di massa ed energia di legame, legge del decadimento radioattivo, tempo di dimezzamento, attività, datazione al radiocarbonio, Q-valore e reazioni di fissione e fusione.
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Flusso di un Campo Vettoriale
Misura integrale della quantità di un campo vettoriale che attraversa una data superficie nell’unità di tempo.
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Flusso elettrico e teorema di Gauss: esercizi svolti
Esercizi svolti su flusso elettrico e teorema di Gauss: flusso attraverso superfici, campo di sfera, filo infinito, piano infinito, guscio sferico e conduttori.
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Forza elettromotrice
Lavoro per unità di carica compiuto da un generatore per mantenere una differenza di potenziale in un circuito chiuso
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Forza magnetica e legge di Lorentz: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla forza magnetica: forza di Lorentz su una carica in moto, moto circolare in campo magnetico, forza su un filo percorso da corrente, selettore di velocità.
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Forze dipendenti dalla velocità: esercizi svolti
Esercizi svolti su forze dipendenti dalla velocità: resistenza viscosa, velocità limite, moto con attrito proporzionale alla velocità, equazione differenziale del moto.
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Forze idrostatiche su pareti e paratoie: esercizi svolti
Esercizi svolti sulle forze idrostatiche su superfici piane e curve: forza risultante, centro di spinta, pareti verticali e inclinate, paratoie, dighe e superfici curve.
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Forze non conservative, potenza e rendimento: esercizi svolti
Esercizi svolti su energia con forze non conservative: attrito ed energia dissipata, bilancio energetico, potenza media e istantanea, rendimento.
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Galileo Galilei
Il fondatore della meccanica sperimentale moderna, decisivo per moto, resistenza dei materiali e metodo matematico applicato ai corpi reali.
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Gas perfetti e trasformazioni termodinamiche: esercizi svolti
Esercizi svolti sulle trasformazioni dei gas perfetti: equazione di stato, isoterma, isobara, isocora, lavoro come area nel piano PV, calcolo del lavoro nelle trasformazioni.
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Gradi di libertà ed equipartizione dell’energia: esercizi svolti
Esercizi svolti su gradi di libertà ed equipartizione: energia interna di gas monoatomici, biatomici e poliatomici, calori molari teorici, rapporto gamma.
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Gravitazione universale e leggi di Keplero: esercizi svolti
Esercizi svolti su gravitazione universale: legge di Newton, energia potenziale gravitazionale, velocità orbitale e di fuga, leggi di Keplero, satelliti geostazionari.
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Guide d’onda e cavità risonanti: esercizi svolti
Esercizi svolti su guide d’onda e cavità risonanti: modi TE e TM, frequenza di taglio, velocità di fase e di gruppo, lunghezza d’onda nella guida, frequenze di risonanza.
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Hertz
Unità di misura della frequenza nel Sistema Internazionale, equivalente a un ciclo al secondo
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Hiroshi Amano
Il ricercatore giapponese che contribuì allo sviluppo dei LED blu efficienti e alla maturazione tecnologica del nitruro di gallio.
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Impedenza
Grandezza complessa che quantifica l’opposizione di un circuito al passaggio di una corrente elettrica alternata
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Induttanza
Proprietà di un circuito elettrico di opporsi alle variazioni di corrente al proprio interno tramite la generazione di una forza elettromotrice autoindotta
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Induzione elettromagnetica: leggi di Faraday e Lenz: esercizi svolti
Esercizi svolti sull’induzione elettromagnetica: legge di Faraday, legge di Lenz, forza elettromotrice indotta, sbarra conduttrice in moto, flusso magnetico variabile.
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Integrale di Linea
Integrazione di funzioni scalari o campi vettoriali lungo una curva parametrizzata.
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Isaac Newton
Il fisico e matematico che rese forze, massa e moto il linguaggio generale della meccanica moderna.
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Isamu Akasaki
Il ricercatore giapponese che rese possibile lo sviluppo dei LED blu efficienti basati su nitruro di gallio.
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Isteresi
Fenomeno per cui lo stato di un sistema fisico dipende non solo dalle sollecitazioni attuali, ma anche dalla storia delle sollecitazioni precedenti
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James Clerk Maxwell
Il fisico matematico che unificò elettricità, magnetismo e luce, fondando la teoria dei campi elettromagnetici.
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John Bardeen
Il fisico-ingegnere che contribuì all’invenzione del transistor e aprì la stagione dell’elettronica a semiconduttori.
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Joule
Unità di misura dell’energia, del lavoro e del calore nel Sistema Internazionale
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Laser
Dispositivo che emette luce coerente, monocromatica e altamente collimata mediante l’emissione stimolata di radiazioni
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Lavoro
Energia scambiata tra due sistemi quando avviene uno spostamento sotto l’azione di una forza
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Lavoro ed energia cinetica: esercizi svolti
Esercizi svolti su lavoro ed energia cinetica: lavoro di una forza costante e variabile, teorema dell’energia cinetica, lavoro della forza-peso e dell’attrito.
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Legge di Ampère: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sulla legge di Ampère: circuitazione del campo magnetico, campo di filo, solenoide, toroide, conduttore cilindrico con corrente distribuita.
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Legge di Coulomb: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sulla legge di Coulomb: forza tra cariche puntiformi, principio di sovrapposizione, equilibrio di cariche, forze in due dimensioni.
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Legge di Ohm
Legge costitutiva fondamentale che lega tensione, corrente e resistenza in un conduttore elettrico
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Leggi di Newton e dinamica del punto: esercizi svolti
Esercizi svolti sulle leggi di Newton: seconda legge, diagramma di corpo libero, forza risultante, peso e massa, peso apparente in ascensore.
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Linee di trasmissione: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti su linee di trasmissione: impedenza caratteristica, coefficiente di riflessione, rapporto d’onda stazionaria ROS/VSWR, adattamento di impedenza, velocità di propagazione.
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Lunghezza d’onda di de Broglie e principio di indeterminazione: esercizi svolti
Esercizi svolti sul dualismo onda-particella: lunghezza d’onda di de Broglie, elettroni e particelle materiali, principio di indeterminazione di Heisenberg posizione-momento ed energia-tempo.
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Macchine termiche e rendimento: esercizi svolti
Esercizi svolti su macchine termiche e secondo principio: rendimento, calore assorbito e ceduto, lavoro netto, enunciati di Kelvin e Clausius, macchine in cascata.
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Massa
Grandezza fisica fondamentale che misura l’inerzia di un corpo e la sua attitudine a generare o subire l’attrazione gravitazionale
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Materiali magnetici e circuiti magnetici: esercizi svolti
Esercizi svolti su materiali magnetici: permeabilità relativa, diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, isteresi, circuiti magnetici e riluttanza.
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Michael Faraday
Lo sperimentatore che scoprì l’induzione elettromagnetica e rese possibile il generatore elettrico moderno.
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Momento angolare e sua conservazione: esercizi svolti
Esercizi svolti sul momento angolare: definizione, conservazione, pattinatrice che chiude le braccia, urto contro asta imperniata, momento angolare di una particella.
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Momento d’inerzia e teorema di Steiner: esercizi svolti
Esercizi svolti sul momento d’inerzia: calcolo per corpi rigidi standard, sistemi di particelle, teorema degli assi paralleli (Steiner) e momento d’inerzia composto.
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Momento magnetico e spire in campo magnetico: esercizi svolti
Esercizi svolti su momento di dipolo magnetico: momento magnetico di una spira, coppia in campo magnetico, energia potenziale, principio del motore elettrico e del galvanometro.
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Moto armonico semplice ed energia: esercizi svolti
Esercizi svolti sul moto armonico semplice: legge oraria, ampiezza, fase, velocità e accelerazione massime, energia totale dell’oscillatore, conservazione.
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Moto circolare uniforme e vario: esercizi svolti
Esercizi svolti sul moto circolare: velocità angolare, periodo e frequenza, accelerazione centripeta e tangenziale, moto circolare uniforme e uniformemente accelerato.
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Moto parabolico dei proiettili: esercizi svolti
Esercizi svolti sul moto parabolico: gittata, quota massima, tempo di volo, componenti della velocità, angolo di lancio ottimo e lancio orizzontale.
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Moto relativo galileiano: esercizi svolti
Esercizi svolti sul moto relativo: composizione delle velocità, sistemi di riferimento inerziali, trasformazioni di Galileo, barca sul fiume e attraversamenti.
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Numero di Reynolds e legge di Poiseuille: esercizi svolti
Esercizi svolti sul moto dei fluidi viscosi nei condotti: numero di Reynolds, regime laminare e turbolento, velocità critica, legge di Hagen-Poiseuille, profilo parabolico e portata.
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Ohm
Unità di misura della resistenza elettrica nel Sistema Internazionale (simbolo Ω): definizione dalla legge di Ohm, dimensione V/A e relazioni circuitali.
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Onde elettromagnetiche: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sulle onde elettromagnetiche: velocità della luce, relazione tra campo elettrico e magnetico, lunghezza d’onda e frequenza, spettro elettromagnetico, propagazione nei mezzi.
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Onde EM nei mezzi dispersivi e nei conduttori: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla propagazione delle onde EM nei mezzi: dispersione, indice di rifrazione, frequenza di plasma, effetto pelle, propagazione e attenuazione nei conduttori.
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Onde meccaniche su una corda: esercizi svolti
Esercizi svolti sulle onde meccaniche trasversali: velocità di propagazione su una corda, equazione d’onda, numero d’onda e pulsazione, velocità trasversale ed energia trasportata.
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Onde stazionarie e risonanza: esercizi svolti
Esercizi svolti su onde stazionarie e risonanza: corde fisse agli estremi, armoniche, tubi sonori aperti e chiusi, frequenze proprie e modi di vibrazione.
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Oscillatore Armonico
Oscillatore armonico semplice, smorzato e forzato: soluzioni, risonanza, battimenti e circuiti RLC.
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Oscillatore armonico (dinamica della molla): esercizi svolti
Esercizi svolti sulla dinamica dell’oscillatore armonico: legge di Hooke, pulsazione, periodo della molla, molle in serie e parallelo, oscillatore verticale con gravità.
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Oscillazioni smorzate e forzate: esercizi svolti
Esercizi svolti su oscillazioni smorzate e forzate: smorzamento, decadimento dell’ampiezza, regimi di smorzamento, risonanza e fattore di qualità Q.
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Ottica
Branca della fisica che studia la propagazione e l’interazione della luce con la materia
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Ottica fisica: interferenza, diffrazione e polarizzazione — esercizi svolti
Esercizi svolti di ottica ondulatoria: esperimento di Young, interferenza da lamine sottili, anelli di Newton, diffrazione da fenditura singola, reticolo di diffrazione e polarizzazione (Malus, Brewster).
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Ottica geometrica: riflessione e rifrazione — esercizi svolti
Esercizi svolti di ottica geometrica: legge della riflessione, legge di Snell, indice di rifrazione, angolo limite e riflessione totale, lamina a facce piane, prisma e profondità apparente.
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Pascal
Unità di misura della pressione e dello sforzo nel Sistema Internazionale
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Pendolo semplice e pendolo fisico: esercizi svolti
Esercizi svolti sul pendolo semplice e fisico: periodo, piccole oscillazioni, dipendenza da lunghezza e gravità, pendolo fisico e momento d’inerzia.
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Perdite di carico e legge di Stokes: esercizi svolti
Esercizi svolti su perdite di carico e resistenza nei fluidi reali: Darcy-Weisbach, perdite concentrate, Bernoulli generalizzato con pompa, legge di Stokes, velocità limite di sedimentazione e resistenza aerodinamica.
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Piano inclinato: esercizi svolti passo passo
Esercizi svolti sul piano inclinato: scomposizione della forza peso, accelerazione di scivolamento, piano liscio e con attrito, salita e discesa, equilibrio.
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Polarizzazione, riflessione e rifrazione delle onde EM: esercizi svolti
Esercizi svolti su polarizzazione e ottica delle onde EM: legge di Malus, angolo di Brewster, legge di Snell, riflessione totale, coefficienti di riflessione.
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Potenziale ed energia elettrica: esercizi svolti
Esercizi svolti su potenziale elettrico ed energia potenziale: potenziale di cariche puntiformi, relazione campo-potenziale, lavoro, energia di un sistema di cariche, moto di cariche.
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Potenziale Scalare
Funzione scalare il cui gradiente coincide con un campo vettoriale assegnato, tipica dei campi conservativi.
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Pressione idrostatica e legge di Stevin: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla pressione idrostatica e la legge di Stevin: pressione assoluta e relativa, forza sul fondo, paradosso idrostatico, fluidi sovrapposti e vasi comunicanti.
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Primo principio della termodinamica: esercizi svolti
Esercizi svolti sul primo principio della termodinamica: bilancio energetico, calore e lavoro nelle trasformazioni, energia interna, cicli, espansione libera.
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Principio di Archimede e galleggiamento: esercizi svolti
Esercizi svolti sul principio di Archimede: spinta idrostatica, peso apparente, bilancia idrostatica, frazione immersa, galleggiamento, corpo tra due fluidi, densimetro e stabilità metacentrica.
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Principio di funzionamento del galleggiamento e della stabilità della nave
Analisi del galleggiamento e della stabilità navale: principio di Archimede, spinta idrostatica, centro di carena, baricentro, metacentro, altezza metacentrica e coppia di raddrizzamento.
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Principio di funzionamento del giroscopio
Analisi del giroscopio: momento angolare, precessione, rigidità nello spazio, equazione del momento, giroscopi MEMS e ottici, navigazione inerziale.
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Principio di funzionamento del laser
Analisi del laser: emissione stimolata, livelli energetici, inversione di popolazione, pompaggio, cavità ottica risonante, coerenza e proprietà del fascio.
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Principio di funzionamento del LED e dell’OLED
Analisi del LED e dell’OLED: giunzione, ricombinazione elettrone-lacuna, emissione luminosa e materiali organici.
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Principio di funzionamento del pannello fotovoltaico
Analisi del pannello fotovoltaico: effetto fotovoltaico, giunzione p-n, curva I-V e conversione dell’energia solare.
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Principio di funzionamento del sonar
Analisi del sonar attivo e passivo: propagazione del suono in acqua, eco e tempo di volo, equazione del sonar, trasduttori, batimetria ed effetto Doppler subacqueo.
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Principio di funzionamento del transistor MOSFET
Analisi del transistor MOSFET: struttura a gate isolato, canale e tensione di soglia, regioni di funzionamento, controllo di corrente con il campo elettrico, ruolo come interruttore e nei circuiti digitali CMOS.
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Principio di funzionamento del trasformatore
Analisi del trasformatore: induzione elettromagnetica, legge di Faraday, mutua induzione, rapporto di trasformazione, flusso nel nucleo, perdite e ruolo nella trasmissione dell’energia.
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Principio di funzionamento della fibra ottica
Analisi della fibra ottica: riflessione interna totale, guida d’onda, attenuazione e dispersione.
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Principio di funzionamento della risonanza magnetica
Analisi della risonanza magnetica per immagini: spin nucleari, precessione di Larmor, impulsi a radiofrequenza, rilassamento T1 e T2, gradienti di campo e codifica spaziale.
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Principio di Pascal e manometri: esercizi svolti
Esercizi svolti sul principio di Pascal e sulla misura della pressione: torchio idraulico, conservazione del lavoro, manometro a U, manometro differenziale, manometro inclinato e barometro di Torricelli.
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Prodotto Vettoriale
Operazione tra due vettori in R3 che restituisce un terzo vettore perpendicolare ad entrambi.
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Quadrupolo
Modello matematico di un componente elettrico o meccanico dotato di due coppie di terminali (ingresso e uscita)
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Quantità di moto e impulso: esercizi svolti
Esercizi svolti su quantità di moto e impulso: teorema dell’impulso, conservazione della quantità di moto, sistemi isolati, rinculo e forza media negli urti.
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Quantizzazione e buca di potenziale infinita: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla buca di potenziale infinita unidimensionale: livelli energetici quantizzati, energia di punto zero, transizioni e fotoni emessi, lunghezza d’onda associata e confronto con i sistemi macroscopici.
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Radiazione termica e fotoni: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla quantizzazione della radiazione: legge di Wien, legge di Stefan-Boltzmann, ipotesi di Planck, energia dei fotoni, effetto fotoelettrico ed effetto Compton.
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Reattanza
Parte immaginaria dell’impedenza complessa che quantifica l’opposizione al passaggio di corrente alternata dovuta a induttori e condensatori
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Relatività ed elettromagnetismo: esercizi svolti
Esercizi svolti su relatività ed elettromagnetismo: trasformazione dei campi E e B, invarianti elettromagnetici, effetto Doppler relativistico, natura relativistica della forza magnetica.
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Relatività ristretta: cinematica — esercizi svolti
Esercizi svolti di cinematica relativistica: fattore di Lorentz, dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze, paradosso dei gemelli, decadimento dei muoni ed effetto Doppler relativistico.
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Relatività ristretta: dinamica ed energia — esercizi svolti
Esercizi svolti di dinamica relativistica: quantità di moto ed energia relativistica, equivalenza massa-energia, energia cinetica, relazione energia-impulso, difetto di massa e accelerazione di particelle.
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Rifrazione
Fenomeno di deviazione della direzione di un raggio luminoso o di un’onda quando passa da un mezzo a un altro con diversa densità ottica
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Risonanza
Fenomeno fisico in cui un sistema oscilla con ampiezza massima quando sollecitato da una forza esterna a una frequenza prossima alla sua frequenza naturale
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Risonanza e potenza in corrente alternata: esercizi svolti
Esercizi svolti su risonanza RLC e potenza in corrente alternata: frequenza di risonanza, fattore di qualità, potenza attiva e reattiva, fattore di potenza, rifasamento.
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Rugosità
Proprietà microgeometrica di una superficie che misura le deviazioni rispetto al profilo ideale
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Shuji Nakamura
L’ingegnere dei LED blu ad alta luminosità, decisivo nel passaggio dall’optoelettronica di laboratorio all’illuminazione efficiente.
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Solenoide
Bobina cilindrica di filo conduttore avvolto a elica capace di generare un campo magnetico uniforme al suo interno
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Specchi sferici e lenti sottili: esercizi svolti
Esercizi svolti su specchi sferici e lenti sottili: equazione dei punti coniugati, distanza focale, ingrandimento, lenti convergenti e divergenti, diottrie, sistemi a due lenti e strumenti ottici.
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Statica del corpo rigido: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla statica del corpo rigido: condizioni di equilibrio, momenti delle forze, leve, travi appoggiate, baricentro e reazioni vincolari.
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Statica relativa dei fluidi: esercizi svolti
Esercizi svolti di statica relativa dei fluidi: recipiente con accelerazione orizzontale, superficie inclinata, recipiente in ascensore, fluido rotante e paraboloide di rotazione.
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Temperatura e dilatazione termica: esercizi svolti
Esercizi svolti e commentati passo passo su temperatura e dilatazione termica: scale termometriche, dilatazione lineare, superficiale e volumica, lastra forata, dilatazione impedita.
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Tensione di funi, carrucole e macchina di Atwood: esercizi svolti
Esercizi svolti su tensione delle funi, carrucole ideali, macchina di Atwood, sistemi di corpi connessi, corpo appeso e corpo trainato su piano.
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Tensione superficiale e capillarità: esercizi svolti
Esercizi svolti su tensione superficiale e fenomeni capillari: forza superficiale, energia di superficie, legge di Jurin, legge di Laplace per gocce e bolle, angolo di contatto e depressione del mercurio.
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Tensore
Definizione di tensore tramite legge di trasformazione: ordine, componenti covarianti e controvarianti, prodotto tensoriale e applicazioni in fisica e ingegneria.
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Tensori: Applicazioni in Ingegneria
Tensori fondamentali nell’ingegneria: tensore di inerzia, degli sforzi (Cauchy), delle deformazioni, di elasticità (Hooke).
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Teorema della Divergenza
Relazione tra il flusso di un campo vettoriale e la sua divergenza interna.
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Teoremi di Thévenin e Norton: esercizi svolti
Esercizi svolti sui teoremi delle reti: equivalente di Thévenin e Norton, principio di sovrapposizione, massimo trasferimento di potenza, semplificazione di reti.
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Teoria cinetica dei gas: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla teoria cinetica dei gas: velocità quadratica media, energia cinetica molecolare, relazione tra temperatura ed energia, distribuzione di Maxwell-Boltzmann, cammino libero medio.
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Trasformazioni di Lorentz e composizione delle velocità: esercizi svolti
Esercizi svolti sulle trasformazioni di Lorentz e la composizione relativistica delle velocità: coordinate spazio-temporali, relatività della simultaneità, addizione delle velocità e invariante dell’intervallo.
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Ultrasuoni
Onde sonore con frequenza superiore alla soglia massima dell’udito umano (circa 20 kHz)
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Unità di misura
Quantità prestabilita di una grandezza fisica utilizzata come termine di riferimento per la misurazione
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Urti elastici e anelastici (1D): esercizi svolti
Esercizi svolti su urti unidimensionali: urto elastico, urto perfettamente anelastico, energia cinetica persa, coefficiente di restituzione, casi particolari.
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Urti in due dimensioni: esercizi svolti
Esercizi svolti su urti bidimensionali: conservazione della quantità di moto per componenti, urti con angoli, urto anelastico 2D, diffusione e biliardo.
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Vettore
Ente matematico definito da un modulo, una direzione e un verso, utilizzato per rappresentare grandezze fisiche direzionali
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Vettore di Poynting ed energia delle onde EM: esercizi svolti
Esercizi svolti su energia e intensità delle onde elettromagnetiche: densità di energia, vettore di Poynting, intensità, potenza irradiata e pressione di radiazione.
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Vettori e operazioni vettoriali: esercizi svolti
Esercizi svolti e commentati passo passo sui vettori: componenti, modulo, somma e differenza, prodotto scalare e vettoriale, versori e angolo tra vettori.
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Viscosità e flusso di Couette: esercizi svolti
Esercizi svolti sulla viscosità dei fluidi: sforzo di taglio, flusso di Couette tra lastre, forza e potenza di trascinamento, viscosità dinamica e cinematica, cuscinetto e viscosimetro a cilindri coassiali.
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Volt
Unità di misura del potenziale elettrico e della differenza di potenziale nel Sistema Internazionale
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Watt
Unità di misura della potenza nel Sistema Internazionale (simbolo W): definizione come lavoro per unità di tempo, dimensioni J/s e impieghi tipici.
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Weber
Unità di misura del flusso magnetico nel Sistema Internazionale (simbolo Wb): definizione, dimensione V·s e relazione con la legge di Faraday-Neumann-Lenz.
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Xerografia
Processo di stampa a secco basato sui fenomeni dell’elettrostatica e della fotoconduttività
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Yocto
Prefisso del Sistema Internazionale che indica un fattore di 10 alla meno ventiquattresima
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Yotta
Prefisso del Sistema Internazionale che indica un fattore di 10 alla ventiquattresima (un milione di miliardi di miliardi)
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