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Indice

XI   PRESENTAZIONE
XIII PREFAZIONE A «LA FISICA DI BERKELEY»
XV   PREFAZIONE AL VOLUME MECCANICA
XVII PER L'INSEGNANTE
XXI  PER LO STUDENTE
XXII NOTAZIONI

    1
  3 INTRODUZIONE

  3 1.1 Il mondo naturale
  8 1.2 Geometria e fisica
 12 1.3 Valutazioni della curvatura dello spazio
 14 1.4 Geometria su piccola scala
 16 1.5 Invarianza
 18 Ulteriori letture
 18 Elenco dei film
 19 Problemi
 19 Complementi - Semplici problemi astronomici relativi al
                  sistema solare

    2
 32 VETTORI

 32 2.1 Linguaggio e concetti
 32 2.2 Generalità e rappresentazione grafica dei vettori
 34 2.3 Uguaglianza fra vettori
 35 2.4 Somma di vettori
 37 2.5 Quando è possibile rappresentare una grandezza
        fisica per mezzo di un vettore
 37 2.6 Derivata  di un vettore
 39 Esempio - Il moto circolare uniforme
 44 2.7 Prodotti  di vettori
 44 2.8 Prodotto scalare di due vettori
 48 2.9 Prodotto vettoriale
 54 2.10 Vettori  in un sistema di coordinate cartesiane
 58 Esempi - Operazioni vettoriali elementari
 60 Ulteriori letture
 61 Elenco dei film
 61 Problemi
 64 Complementi 1 - Vettori in coordinate polari sferiche
 64 Complementi 2 - Reticoli cristallini e reticolo
                    reciproco
 67 Nota matematica 1 - Uguaglianze vettoriali in uno spazio
                        sferico
 67 Nota matematica 2 - Notazione vettoriale cartesiana
                        generalizzata
 68 Nota storica - J. W. Gibbs

    3
 69 INVARIANZA GALILEIANA

 69 3.1 Le leggi newtoniane del moto
 70 Esempio - L'ultracentrifuga
 72 3.2 Sistemi di riferimento inerziali
 78 3.3 Accelerazione assoluta e accelerazione relativa
 81 3.4 Velocità assoluta e velocità relativa
 82 3.5 Trasformazione galileiana
 86 3.6 Conservazione della quantità di moto
 91 3.7 Reazioni chimiche
 91 Esempio - Urto di una particella pesante con una leggera
 93 3.8 Forze fittizie
 94 Esempio - L'accelerometro
 94 Esempio - Forza centrifuga e accelerazione centripeta in
              un sistema in moto rotatorio uniforme
 95 Esempio - Esperienze in un ascensore in caduta libera
 96 Esempio - Il pendolo di Foucault
 98 3.9 Legge di Newton della gravitazione universale
 99 Esempio - Satellite in orbita circolare
100 Ulteriori letture
100 Elenco dei film
101 Problemi
103 Complementi - Velocità e accelerazione in sistemi di
                  coordinate rotanti
106 Esempio - Moto rettilineo uniforme in un sistema
              inerziale
107 Esempio - Caduta libera da una torre
108 Esempio - Moto rettilineo uniforme in un sistema rotante
108 Esempio - Correzione centrifuga a g
109 Esempio - Direzione dei venti
110 Nota matematica 1 - Derivazione dei prodotti tra vettori
110 Nota matematica 2 - La velocità angolare come grandezza
                        vettoriale
112 Nota storica - Il secchio rotante - Punto di vista di
    Newton

    4
114 SEMPLICI PROBLEMI DI DINAMICA NON RELATIVISTICA

114 4.1 Forza su una particella carica - Sistema di unità di
        misura CGS di Gauss
120 4.2 Particella carica in un campo elettrico uniforme e
        costante
122 Esempio - Accelerazione longitudinale di un protone
123 Esempio - Accelerazione longitudinale dell'elettrone
123 Esempio - Accelerazione trasversale
125 4.3 Particella carica in un campo elettrico alternato
        uniforme
126 4.4 Particella carica in un campo magnetico costante
129 4.5 Dimensioni
131 Esempio - Frequenza di ciclotrone
131 Esempio - Raggio di ciclotrone
131 4.6 Focalizzazione magnetica a 180°
132 4.7 Il principio di funzionamento del ciclotrone
135 Ulteriori letture
135 Elenco dei film
135 Problemi
138 Complementi 1 - Protone in presenza di un campo
                elettrico e di un campo magnetico incrociati
139 Esempio - Antologia con la cicloide
139 Complementi 2 - Trasformazioni del sistema di
                    riferimento
144 Nota matematica - I numeri complessi
154 Problemi sui numeri complessi
155 Nota storica - L'invenzione del ciclotrone

    5
159 CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA

159 5.1 Leggi di conservazione nel mondo fisico
160 5.2 Definizioni e concetti
164 5.3 Conservazione dell'energia
165 5.4 Lavoro
167 5.5 Energia cinetica
168 Esempio - Caduta libera
169 Esempio - Forza elastica di richiamo
171 5.6 Potenza
172 5.7 Forze conservatrici
175 5.8 Energia potenziale
179 5.9 Energia potenziale in un campo elettrico
180 Esempi - Campo e potenziale elettrostatico - Differenza
             di potenziale - Statvolt - Volt
181 Esempio - L'elettron-volt
183 Esempio - Forza elastica di richiamo
184 Esempio - Velocità di fuga dalla terra e dal sistema
              solare
184 Esempio - Potenziale gravitazionale vicino alla
              superficie della terra
187 Ulteriori letture
187 Elenco dei film
187 Problemi
190 Note storiche - La scoperta di Cerere e Nettuno

    6
192 CONSERVAZIONE DELLA QUANTITA DI MOTO E DEL MOMENTO DELLA
    QUANTITA DI MOTO

192 6.1 Conservazione della quantità di moto
194 6.2 Centro di massa
194 Esempio - Urto di particelle che si uniscono
198 Esempio - Componente trasversale della quantità di moto
198 Esempio - Urto di particelle con eccitazioni interne
199 Esempio - Deflessione di una particella pesante da parte
              di una particella leggera
201 Esempio - Il problema del satellite
201 Esempio - Il problema del veicolo spaziale
204 6.3 Conservazione del momento della quantità di moto
206 Esempio - Momenti delle forze interne
209 Esempio - Diffusione di un protone da parte di un nucleo
              pesante
210 6.4 Invarianza per rotazione
211 Esempio - Accelerazione angolare che accompagna la
              contrazione
212 6.5 La forma della galassia
214 6.6 Momento della quantità di moto del sistema solare
216 6.7 Momento angolare intrinseco delle particelle
        elementari
216 Ulteriori letture
216 Elenco dei film
217 Problemi
219 Complementi - Scontro di una meteorite con l'atmosfera

    7
221 L'OSCILLATORE ARMONICO

222 7.1 Il pendolo semplice
227 Esempio - Effetti non lineari
229 7.2 Massa sospesa a una molla
230 Esempio - Energia cinetica e potenziale media
232 7.3 Il circuito LC
233 7.4 Attrito
237 7.5 Oscillatore armonico smorzato
239 Esempio - Potenza dissipata
240 7.6 Fattore di qualità Q
241 7.1 Oscillatore armonico forzato
248 Esempio - Esempio numerico relativo all'oscillatore
              armonico
249 7.8 Principio di sovrapposizione
250 Ulteriori letture
250 Elenco dei film
250 Problemi
254 Complementi 1 - Soluzione esatta del problema del
                    pendolo semplice
256 Complementi 2 - Oscillatore anarmonico
258 Complementi 3 - Modulazione dei parametri di un
                    oscillatore (amplificazione parametrica)
260 Nota matematica - I numeri complessi e l'oscillatore
                      armonico forzato

    8
262 DINAMICA ELEMENTARE DEI CORPI RIGIDI

265 8.1 Equazione del moto di un corpo rotante
269 Esempio - Momento della quantità di moto J non parallelo
              a omega
271 Esempio - Momento d'inerzia di uno strato sferico
272 Esempio - Momento d'inerzia di una sfera
272 Esempio - Teorema di Huygens-Steiner
276 8.2 Energia cinetica di rotazione
277 Esempio - Sfera che rotola
280 8.3 Equazione di Eulero
281 Esempio - Moto di processione di una sfera su cui non
              agisce alcun momento esterno
281 Esempio - Trottola simmetrica
284 8.4 Precessione dello spin in un campo magnetico
        costante
286 8.5 Giroscopio elementare
289 Elenco dei film
289 Problemi

    9
291 FORZE INVERSAMENTE PROPORZIONALI AL QUADRATO DELLA
    DISTANZA

293 9.1 Forza tra una massa puntiforme e uno strato sferico
297 9.2 Forza tra una massa puntiforme e una sfera piena
298 9.3 Energia propria gravitazionale ed elettrostatica
299 Esempio - Energia gravitazionale della galassia
299 Esempio - Energia gravitazionale di una sfera uniforme
301 9.4 Lunghezze e numeri fondamentali
304 9.5 Forze inversamente proporzionali al quadrato della
        distanza ed equilibrio statico
304 9.6 Orbite
308 Esempio - Vibrazione di una molecola biatomica
317 Esempio - Orbita circolare
320 9.7 Le leggi di Keplero
3@3 Ulteriori letture
323 Problemi
328 Complementi 1 - Teorema del viriale
331 Esempio - La temperatura interna del sole
332 Esempio - La condensazione delle galassie
335 Complementi 2 - Calcolo numerico di un'orbita

    10
340 LA VELOCITA' DELLA LUCE

340 10.1 c - Costante fondamentale della natura
341 10.2 Misura di c
353 10.3 Effetto Doppler
356 Esempio - Lo spostamento verso il rosso
360 10.4 La velocità della luce nei sistemi inerziali in
         moto relativo
371 Elenco dei film
371 Ulteriori letture
371 Problemi
374 Complementi - Emissione senza rinculo di raggi gamma

    11
375 TRASFORMAZIONI DI LORENTZ DELLE LUNGHEZZE DEL TEMPO

378 11.1 Trasformazioni di Lorentz
380 Esempio - Aberrazione della luce
381 Esempio - Composizione delle velocità
383 Esempio - Composizione delle velocità
384 Esempio - Composizione delle velocità
384 Misura di lunghezze perpendicolari alla velocità
    relativa
385 11.2 Contrazione delle lunghezze
389 11.3 Dilatazione del tempo negli orologi in moto
390 Esempio - Vita media dei mesoni
394 Esempio - Effetto doppler longitudinale
396 11.4 Orologi accelerati
397 Ulteriori Letture
397 Elenco dei film
397 Problemi
399 Nota matematica - Spazio-tempo
407 Nota storica - La simultaneità nella relatività
    ristretta

    12
411 DINAMICA RELATIVISTICA: QUANTITA DI MOTO ED ENERGIA

412 12.1 Conservazione della quantità di moto
417 12.2 Energia relativistica
418 12.3 Trasformazione della quantità di moto e
         dell'energia
419 Esempio - Urto Anelastico
421 12.4 Equivalenza tra massa ed energia
422 Esempi - Conversioni di massa in energia
423 Esempio - Energia nelle stelle
425 12.5 Lavoro ed energia
428 12.6 Particelle con massa e riposo nulla
431 12.7 Trasformazione della derivata della quantità di
         moto rispetto al tempo
432 12.8 Costanza della carica
433 Problemi
434 Nota storica - La relazione tra massa ed energia

    13
436 SEMPLICI PROBLEMI DI DINAMICA RELATIVISTICA

437 13.1 Accelerazione di una particella carica in un campo
         elettrico costante longitudinale
439 Esempio - Accelerazione in un campo elettrico
              trasversale
440 13.2 Particella carica in un campo magnetico
443 13.3 Sistema del centro di massa ed energia di soglia
444 Esempio - Emissione di raggi gamma
444 Esempio - Energia disponibile in una particella in moto
447 13.4 Equazione relativistica del razzo
448 Letture consigliate
448 Elenco dei film
448 Problemi
450 Nota storica - Il sincrotrone

    14
454 PRINCIPIO DI EQUIVALENZA

454 14.1 Massa inerziale e massa gravitazionale
457 14.2 Massa gravitazionale dei fotoni
460 Esempio - Deviazione dei fotoni dovuta al sole
462 14.3 Equivalenza
463 Problemi
463 Nota storica - I pendoli di Newton

    15
464 LE PARTICELLE DELLA FISICA MODERNA

464 15.1  Particelle stabili e instabili
473 15.2  Masse
476 15.3  Carica
479 15.4  Vita media
482 15.5  Altre caratteristiche
483 15.6  Le quattro forze fondamentali della natura
484 Ulteriori letture
484 Problemi
484 Nota storica 1 - Diffusione di Rutherford e l'atomo
                     nucleare
490 Nota storica 2 - Le camere a bolle

493 INDICE ANALITICO

 

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