Fisica biennio

Fisica




Accellerazione==>grandezza
vettoriale

Vettoriale=dintensità direzione verso

scalare.

3,6 da metri a kilometri.




Spazio-->velocità *tempo


9,8->accellerazione gravitazionale.

MOTO CIRCOLARE UNIFORME




3.14^2*raggio--->circonferenza di
circolo

frequenza--->numero dei giri al
minuto(herz)


velocità^2/raggio=accellerazione centripeta. ….V=2*3,14*r/t


Un ragazzo fa girare sopra la testa una fionda formata da una fune
con un sasso legato ad un'estremità.La fune è lunga 0,60 metri e
completa 90 giri al minuto.Calcolare la frequenza e il periodo della
fionda.Clacolare la velocità del sasso.Calcolare il valore
dell'accellerazione centripeta del sasso.





T==> 1/1,5=0,67 s





Una pattinatrice rotea su se stessa completando 42 giri al
minuto.Durante l'esecuzione tiene i gomiti verso l'esterno e la
distanza tra i gomiti è di 0,60 metri.Calcolare la frequenza e il
periodo del moto della pattinatrice e con quale velocità e con quale
accelerazione si muovono i gomiti della pattinatrice.





Sinusoide==>diciamo modello di
frequenza informatica

dinamica<<Branca della fisica che
studia il movimento

-principio di inerzia

-principio fondamentale della dinamica


-principio della reazione o arzione




L'accelerazione di un corpo è
direttamente proorzionale a una forza che agisce su esso





Forza=massa*decelerazione-->per il secondo principio della
dinamica




Per il secondo principio della dinamica
si può calcolare la massa(f/a)
Il terzo principio della dinamica
è espresso in questo modo:

F=-F








Un carrello è munito di ruote a basso
atrito e ha una massa di 25 kg.

Se vogliamo imprimere al carrello
un'accelerazione di 0,95 m/s^2

Legge di Ohm

V = R * I
volt = resistenza * corrente ( Ampere )

R = V / I
resistenza = volt * corrente

I = V / R
corrente = volt * resistenza

La termodinamica è quella branca
della fisica che studia le leggi con cui i sistemi scambiano
energia con l'ambiente.Per studiare questi scambi consideriamo il
sistema gas perfetto chiuso all'interno di un cilindro con un pistone
a tenuta stagna.Il sistema può scambiare calore e lavoro con
l'ambiente ad esempio se sotto il cilindro poniamo un fornello
acceso,il sistema riceve energia,in forma di calore,dall'ambiente.Se
invece comprimiamo il pistone il sistema riceve energia in forma di
lavoro compiuto da una forza esterna.Possiamo dire che ogni volta
che il sistema riceve o cede energia,esso passa da uno stato ad un
altro.Lo stato del sistema gas perfetto è descritto dalle seguenti
grandezze:
temperatura (T)
volume (V)
pressione (p)


L'energia che arriva dall'esterno o che viene ceduta all'ambiente si aggiunge o si sottrae all'energia interna del sistema


Per il gas perfetto l'energia interna U
è uguale alla somma dell'energia cinetica delle sue molecole poiché
l'energia cinetica delle molecole è uguale a k=3/2k_b*T dove k_b è
uguale alla costante di Bolzman=1,38*10^-23 joul su kelvin.

L'energia interna di un gas perfetto
formato da N molecole è uguale a U=3/2m k_B*T

Questa affermazione è vera per qualsiasi sistema.


Se scaldiamo lentamente il gas in modo
che si espanda a pressione costante (trasformazione isobara) vediamo
che il volume del gas aumenta lentamente (il pistone si
solleva).Poichè il pistone si solleva il sistema compie un lavoro
positivo.

Il lavoro L compiuto dal sistema è
uguale al prodotto tra la forza che solleva il pistone e lo
spostamento del pistone.Poiché la forza è uguale al prodotto della
pressione per la superficie S del pistone possiamo scrivere che
L=p*S*h.

Poiché S*h=delta v avremo che il lavoro
è uguale a p per delta v.Poichè in un'espansione isobera il sistema
gas perfetto passa da uno stato A(volume minore) a uno stato B
(volume maggiore), ci sarà una variazione di energia interna detta U,


Poichè l'energia interna si
conserva,la variazione di energia interna delta U sarà uguale al
calore assorbito (energia in entrata) meno il lavoro compiuto
(energia in uscita).Questa formula esprime il primo principio della
termodinamica: deltaU=Q-L.

Nelle trasformazioni isocore (volume
costante) poiche delta u uguale a zer avremo delta Q=0.

Poiché non vi sono scambi di calore
essendo Q=-L

Ilo motore dell'automobile è un'applicazione del primo principio della dinamica.Ciò che fa ,muovere le ruote dell'automobile è il movimento avanti e indietro dei pistoni che si muovono all'interno dei cilindri del motore.Tale movimento è causato dalla espansione e dalla compressione di una miscela gassosa aria e benzina(oppure gasolio,metano,gpl).Quasi tutte le automobili funzionano con il motore a scoppio o a 4 tempi inventato da Nikolause Otto.Le 4 fasi sono:
-Aspirazione(il pistone si abbassa e avviene l'aspirazione dell0aria benzine)
-Compressione(la valvola di aspirazione si chiude,il pistone di alza e comprime la miscela)
-Scoppio/espansione(si accende la scintilla che fa scoppiare la miscela,il gas si espande e spinge il pistone verso il basso)
-Scarico(la valvola si scarico si apre e la pressione diminuisce:il pistone spinge fuori i gas


La fase 3 rappresenta la fase utile che
produce movimento e negli altri tempi l'energia cinetica acquistata
nel terzo fa muovere il pistone.nel motore disel,inventato da Roudol
disel è un altro tipo di motore a scoppio dove un iniettore
spruzza nei cilindri un getto di gasolio ridotto in piccolissime
goccioline.In questo motore non è presente la candela e l'accensione
della miscela aria gasolio è provocata dal riscaldamento rapido che
avviene nella fase di compressione,

Il motore di un'automobile funzionando si scalda e immette gas caldi nell'atmosfera:ciò significa che parte dell'energia contenuta nella benzina viene sprecata nel riscaldamento del motore e nell'emissione dei gas di scarico.Sarebbe possibile costruire un motore perfetto ciò capace di funzionare senza dispersione di calore.La risposta acìò non è possibile.La risposta a ciò viene data dal secondo principio della dinamica.Noi possiamo considerare il motore una macchina termica ossia un dispositivo che realizza una serie di trasformazioni cicliche ossia un dispositivo capace di trasformare calore in lavoro.il motore dell'automobile è una macchina termica che assorbe calore nella fase di scoppio e cede calore all'ambiente nella fase di scarico.

Il secondo principio della termodinamica afferma che non è possibile realizzare una trasformazione ciclica che trasformi il lavoro tutto il calore prelevato da una sola sorgente.La qualità di una macchina termica viene detto rendimento r=L/Q_2
q_2==>calore assorbito
L==>lavoro compiuto
(il valore minimo di rendimento sarà zero quando il lavoro prodotto dalla macchina termica è zero)
(il rendimento massimo sarebbe uguale a uno se la macchina potesse sfruttare tutto il calore termico..questo è impossibile)
Definiamo il valore di una macchina termica che lavora fra una sorgente calda ti temperatura T2 e una sorgente fredda ti temperatura T1 rendimento massimo=1-T1/T2.Maggiore è la differenza fra T1 e T2 più il rapporto T1 su T2 tende a zero,per qui il rendimento massimo tende a 1.