Presentazione di PowerPoint - INFN

Fisica - M.
Grandezze fisiche
Una grandezza fisica è una proprieta’ di un corpo o di un
sistema che puo’ essere misurata sperimentalmente.
Sensazione di caldo/freddo?
Si espirme come:
Obertino
Numero + unità di misura
Mai dimenticare l’unita’ di misura
Dire la densita’ dell’acqua e’ 1 non ha senso. E’ 1g/cm3 o 1000kg/m3 !!!
Fisica - M.
Grandezze fisiche fondamentali
e unità di misura
Tutte le grandezze fisiche possono essere espresse in funzione di un
insieme limitato di grandezze fondamentali
Un sistema di unità di misura definisce le grandezze fisiche
fondamentali e le corrispondenti unità di misura.
Obertino
Sistema Internazionale (S.I.)
Grandezza fisica
Lunghezza
Tempo
Massa
Intensità di corrente
Temperatura
[L]
[t]
[M]
[I]
[T]
Unità di misura
metro
(m)
secondo
(s)
chilogrammo (kg)
ampere
(A)
grado Kelvin (K)
Fisica - M.
Grandezze fisiche derivate
Le rimanenti grandezze fisiche sono derivate a partire dalle
grandezze fondamentali mediante relazioni analitiche
Obertino
Alcuni esempi:
Superficie
(lunghezza)2
Volume
(lunghezza)3
Velocità
(lunghezza/tempo)
Accelerazione (velocità/tempo)
[L]2
[L]3
[L]/[t]
[L]/[t]2
m2
m3
m/s
m/s2
Forza
(massa*accelerazione)
[M][L]/[t]2
………
Densità
(massa/volume)
[M]/[L]3
………
Pressione
...........
(forza/superficie)
…….
………
Multipli e sottomultipli
Fisica - M.
Multipli e sottomultipli di una unità di misura possono essere
espressi usando prefissi:
Obertino
Prefisso Simbolo Fattore di
moltiplicazione
Prefisso Simbolo Fattore di
moltiplicazione
tera
T
1012
deci
d
10-1
giga
G
109
centi
c
10-2
mega
M
106
milli
m
10-3
kilo
k
103
micro

10-6
etto
h
102
nano
n
10-9
deca
da
101
pico
p
10-12
Es: 1 m
1 km = 103 m
1 Mm = 106 m
1 Gm = 109 m
1 dm = 10-1 m
1 cm = 10-2 m
1 mm = 10-3 m
1 m = 10-6 m
1 nm = 10-9 m
1 pm = 10-12m
(1 mm = 1/1000 m = 1/103 m = 10-3 m)
Sono un’alternativa all’uso della notazione scientifica
Fisica - M.
Multipli e sottomultipli: esempi
103 m = ………… Km
7 m = …………. m
10 Tbyte = ……….. Byte
3 kg = ………. mg
103 cl = ………. kl
Obertino
Attenzione ad aree e volumi!
1 km2 = …….. m2
1 cm3 = ………m3
Fisica - M.
Multipli e sottomultipli: esempi
103 m = 1 Km
7 m = 710-6 m
10 Tbyte = 10 1012 Byte
3 kg = 3 106 mg
103 cl = 103 10-5 kl = 10-2 kl
Obertino
Attenzione ad aree e volumi!
1 km2 = 106 m2
1 cm3 = 10-6 m3
Obertino
Fisica - M.
Esercizio
Il prefisso Mega equivale a
[a] 102
[b] 1012
[c] 109
[d] 106
[e] 103
Fisica - M.
Unita’ di misura pratiche: il volume
S.I.  m3
Unita’ pratica  litro (l)
Conversione
 1 l = 1 dm3
Obertino
Una sacca di sangue per trasfusioni ha un volume di 1.5 l; a quanti cm3
corrispondono?
Fisica - M.
Unita’ di misura pratiche: il volume
S.I.  m3
Unita’ pratica  litro (l)
Conversione
 1 l = 1 dm3
Una sacca di sangue per trasfusioni ha un volume di 1.5 l; a quanti cm3
corrispondono?
Obertino
1.5 l = 1.5 dm3 = 1.5 103 cm3
1cc = 1 cm3 = 1ml
Infatti: 1 ml = 10-3 l = 10-3 dm3 = 10-3103 cm3 = 1cm3
Obertino
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Equivalenze tra unita’ di misura: esempi
Fisica - M.
Equivalenze tra unita’ di misura: esempi
3
Obertino
kg
10 g
g
1.29 3  1.29 3 3  1.29
m
10 dm
l

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Unita’ di misura del tempo
S.I.  s
Multipli  1 min = 60s
1h = 3600 s
1 giorno = 24h
1 mese = 30 gg
Obertino
1 anno = 365 gg
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Leggi fisiche
Sono relazioni matematiche tra grandezze fisiche. In una legge
fisica:
Tutti i termini devono avere le stesse dimensioni fisiche
Tutte le grandezze vanno espresse in un sistema di unita’ di misura
coerente
Un esempio:
Obertino
P+dgh+1/2dv2 = cost
 Teorema di Bernoulli
VETTORI e GRANDEZZE VETTORIALI
• si indicano con v (oppure con la lettera v in grassetto)
• sono caratterizzati da 3 dati
vettore
direzione
verso
modulo

v
punto di
applicazione
modulo (v o |v|)
direzione
verso
Esempio di vettore: spostamento s
•modulo s = |s|= 2,7 m
•direzione : verticale
•verso : dall’alto verso il basso
Le grandezze che non hanno natura vettoriale sono chiamate
grandezze scalari
Esempio: temperatura, pressione, densità,....
Fisica - M.
VETTORI e GRANDEZZE VETTORIALI
Vettori uguali
Vettori opposti
stesso modulo stessa
direzione stesso verso
stesso modulo stessa
direzione verso
opposto
Obertino
Nota:
•
due vettori possono essere uguali anche se il punto di
applicazione è differente;
•
il vettore opposto di v è il vettore (-v).
•
L’unità di misura di una grandezza vettoriale e l’unità di misura
con cui viene espresso il suo modulo.
SOMMA DI DUE VETTORI
Regola del parallelogramma
(metodo grafico)


a
a


+ b = s


s è anche chiamato vettore
 
risultante di a e b
b
Due vettori opposti hanno risultante nulla !!
SOMMA DI DUE VETTORI
Regola del parallelogramma
(metodo grafico)


a
a



+ b = s

s

s è anche chiamato vettore
 
risultante di a e b
b
Due vettori opposti hanno risultante nulla !!
DIFFERENZA DI DUE VETTORI
Regola del parallelogramma



a – b = d

a

b

d

-b

a

b

d
(metodo grafico)
Obertino
Fisica - M.
SCOMPOSIZIONE DI UN VETTORE
Un vettore può sempre essere scomposto in una somma di due
vettori detti componenti, uno parallela (//) ed uno perpendicolare
() rispetto ad una qualsiasi direzione e verso stabiliti.
v// =
v =
a

v
Obertino
Fisica - M.
SCOMPOSIZIONE DI UN VETTORE
Un vettore può sempre essere scomposto in una somma di due
vettori detti componenti, uno parallela (//) ed uno perpendicolare
() rispetto ad una qualsiasi direzione e verso stabiliti.
a

v
Fisica - M.
Moltiplicazione o divisione di un vettore
per uno scalare
Moltiplicare o dividere un vettore per uno scalare equivale a
moltiplicare o dividere il modulo del vettore, lasciando invariata
la direzione.
Obertino
Esempio:
v
2·v
½·v
Prodotto scalare di due vettori

a


a b = a·b·cos(F)


f
b

f=0
b

a
 

a b = ab

f = 90°
b


f = 180°
 

a b=0
a
b

a
 

a b = -ab