Corso di fisica generale

Lezione 1 • Notazione scientifica e ordini di grandezza

Allena gli studenti a esprimere in modo compatto valori molto grandi e molto piccoli e a stimare rapidamente le risposte. Supporta una risoluzione efficiente dei problemi durante tutto il corso.

Lezione 2 • Grandezze fisiche e unità del SI

Definisce le unità di base e derivate del SI e il loro significato nel mondo reale. Ancora tutto il successivo lavoro di misurazione a un quadro coerente di unità.

Lezione 3 • Vettori e scalari

Introduce la rappresentazione, l'addizione e la decomposizione dei vettori come strumenti per descrivere grandezze fisiche dotate di direzione. Fondamentale per i capitoli di cinematica e dinamica.

Lezione 1 • Moto circolare uniforme

Descrive il moto a velocità costante lungo un percorso circolare e introduce l'accelerazione centripeta. Prepara gli studenti all'analisi delle forze in contesti circolari.

Lezione 2 • Equazioni del moto uniformemente accelerato

Deriva e applica le quattro equazioni cinematiche per l'accelerazione costante. Permette la previsione quantitativa dei risultati del moto.

Lezione 3 • Concetti di moto unidimensionale

Definisce spostamento, velocità e accelerazione lungo un unico asse. Fornisce il nucleo concettuale per ogni analisi cinematica.

Lezione 4 • Moto del proiettile in due dimensioni

Estende le equazioni cinematiche alle componenti orizzontale e verticale simultaneamente. Applica la decomposizione vettoriale del Capitolo 1 a traiettorie curve.

Lezione 1 • Tecniche per il diagramma delle forze

Insegna l'identificazione sistematica e il disegno di tutte le forze su un oggetto. Diagrammi accurati sono il fondamento di ogni calcolo dinamico.

Lezione 2 • Dinamica del moto circolare

Applica il secondo principio della dinamica all'accelerazione centripeta nei percorsi circolari. Collega la cinematica del moto circolare all'analisi delle forze.

Lezione 3 • Primo e secondo principio della dinamica

Definisce l'inerzia, la forza risultante e la relazione F = ma. Stabilisce il legame causale tra forza e le grandezze cinematiche studiate in precedenza.

Lezione 4 • Terzo principio della dinamica e coppie di forze

Chiarisce le coppie azione-reazione e il loro ruolo nei sistemi a più corpi. Risolve malintesi comuni sulle forze uguali e opposte.

Lezione 1 • Lavoro compiuto da una forza

Definisce il lavoro come il prodotto scalare di forza e spostamento e lo valuta per forze costanti e variabili. Collega i concetti vettoriali del Capitolo 1 al trasferimento di energia.

Lezione 2 • Energia cinetica e potenziale

Deriva l'energia cinetica dal teorema lavoro-energia e definisce l'energia potenziale gravitazionale ed elastica. Stabilisce le forme dell'energia meccanica.

Lezione 3 • Lavoro compiuto da forze non conservative

Estende i metodi energetici a sistemi con attrito e resistenza dell'aria. Quantifica l'energia dissipata come energia termica.

Lezione 4 • Potenza e rendimento

Definisce la potenza come il tasso di trasferimento di energia e valuta il rendimento delle macchine reali. Applica i concetti energetici a contesti ingegneristici e quotidiani.

Lezione 1 • Analisi degli urti in due dimensioni

Estende la conservazione della quantità di moto agli urti nel piano usando le componenti vettoriali. Richiede la padronanza della decomposizione vettoriale 2D del Capitolo 1.

Lezione 2 • Urti elastici e anelastici

Classifica gli urti in base alla conservazione dell'energia cinetica e risolve per le velocità dopo l'urto. Applica simultaneamente la conservazione della quantità di moto e dell'energia.

Lezione 3 • Conservazione della quantità di moto lineare

Enuncia e applica la legge di conservazione della quantità di moto a sistemi isolati. Fornisce il quadro analitico per tutti i problemi di urto.

Lezione 1 • Cinematica angolare

Definisce spostamento, velocità e accelerazione angolare e deriva le equazioni cinematiche rotazionali. Rispecchia la struttura del Capitolo 2 per i contesti rotazionali.

Lezione 2 • Momento di inerzia

Introduce il momento di inerzia come l'analogo rotazionale della massa e lo calcola per forme comuni. Determina come la distribuzione della massa influenzi la risposta rotazionale.

Lezione 3 • Secondo principio della dinamica per la rotazione

Applica τ = Iα per risolvere problemi di dinamica rotazionale. Unifica gli approcci traslazionale e rotazionale dei principi di Newton.

Lezione 4 • Momento angolare e sua conservazione

Definisce il momento angolare e applica la sua conservazione a sistemi rotanti isolati. Spiega fenomeni come i pattinatori in rotazione e i giroscopi.

Lezione 1 • Sovrapposizione, interferenza e onde stazionarie

Applica il principio di sovrapposizione per produrre figure di interferenza costruttiva e distruttiva. Deriva le condizioni per le onde stazionarie su corde e in tubi.

Lezione 2 • Riflessione, rifrazione e legge di Snell

Applica le leggi della riflessione e della rifrazione alla luce ai confini tra mezzi. Introduce l'indice di rifrazione e la riflessione totale interna.

Lezione 3 • Ottica geometrica: specchi e lenti

Usa diagrammi a raggi ed equazioni degli specchi e delle lenti per localizzare le immagini formate da superfici curve. Applica le convenzioni sui segni per prevedere il tipo di immagine e l'ingrandimento.

Lezione 4 • Proprietà e classificazione delle onde

Definisce ampiezza, lunghezza d'onda, frequenza e velocità dell'onda e distingue le onde trasversali da quelle longitudinali. Stabilisce il vocabolario per tutta l'analisi ondulatoria.

Lezione 1 • Analisi di circuiti in corrente continua

Applica la legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff per analizzare reti di resistori in serie e in parallelo. Permette il calcolo di corrente, tensione e potenza nei circuiti in corrente continua.

Lezione 2 • Condensatori ed energia immagazzinata

Definisce la capacità e calcola l'energia immagazzinata nelle configurazioni di condensatori. Estende l'analisi dei circuiti per includere elementi capacitivi.

Lezione 3 • Carica elettrica e legge di Coulomb

Definisce la carica elettrica, la quantizzazione e la conservazione, quindi applica la legge di Coulomb alle cariche puntiformi. Stabilisce la forza elettrostatica come analoga alla gravità.

Lezione 4 • Forze magnetiche e induzione elettromagnetica

Applica la legge della forza magnetica alle cariche in movimento e ai conduttori percorsi da corrente, quindi introduce la legge di Faraday dell'induzione. Collega elettricità e magnetismo come fenomeni unificati.