Fisica

Definizione e principali teorie della Fisica »

Moto anarmonico

Con il termine anarmonico si definisce il moto non armonico, generalmente utilizzato per indicare il moto vibrazionale non armonico (oscillatorio) degli atomi in una molecola o in un solido, al quale corrisponde una curva di energia potenziale avente un andamento non parabolico (caratteristico invece delle oscillazioni armoniche) in funzione della distanza internucleare (oscillatore anarmonico).

Moto circolare

Il moto circolare consiste nel moto di un punto materiale lungo una circonferenza. Velocità ed accelerazione durante il moto circolare variano in funzione del cambiamento di direzione del moto.

Moto ciclico

Il moto si dice ciclico se, dopo l’avvio da qualsiasi posizione relativa, i membri di una macchina passando attraverso tutte le posizioni che possono assumere, ritornano alla loro posizione relativa originale: continuativo se durante ogni successivo ciclo non si arresta; intermittente se durante ogni ciclo si arresta per un intervallo di tempo finito; alternativo se ad ogni ciclo si inverte …

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Moto relativo

Il moto relativo descrive il moto di un corpo solidale con un sistema di riferimento rispetto ad un altro sistema di riferimento, i quali si possono essere entrambi in moto oppure uno fisso e l’altro in movimento.

Moto uniformemente accelerato

Si definisce moto uniformemente accelerato o moto rettilineo uniformemente accelerato, il moto di un punto o corpo materiale che si sposta con accelerazione costante lungo una traiettoria rettilinea. Mentre le variazioni di velocità risultano essere direttamente proporzionali agli intervalli di tempo in cui hanno luogo, ovvero più è ampio l’intervallo di tempo considerato e maggiore sarà la variazione di …

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Moto rettilineo uniforme

Si definisce moto uniforme quello in cui la velocità è, oltre che indipendente dal tempo, anche costante da punto a punto nel campo di moto. In meccanica dei fluidi, con il termine moto uniforme, si designa usualmente un campo assai più vasto dei processi di movimento e più precisamente tutti quelli nei quali le caratteristiche del moto delle …

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Moto piano

Si definisce moto piano quella tipologia di movimenti nei quali ogni vettore velocità dei punti materiali siano ovunque paralleli ad un piano ed appartenenti ad esso.

Attrito volvente

Si definisce attrito volvente quel fenomeno di resistenza al moto dovuto al rotolamento tra le superfici di due corpi materiali in contatto. La resistenza prodotta dall’attrito volvente è, in generale, molto minore rispetto a quella generata per attrito radente. Leggi dell’attrito volvente Le “leggi dell’attrito volvente” sono state stabilite da Charles-Augustin de Coulomb: legge: l’attrito volvente è proporzionale …

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Attrito radente

Si definisce attrito radente (di strisciamento) quel fenomeno di resistenza al moto dovuto allo strisciamento tra le superfici di due corpi materiali in contatto, che presentano una certa rugosità superficiale. Nel caso di immobilità relativa al contatto l’inclinazione (angolo di attrito) della forza scambiata tra i punti comuni di due corpi può assumere uno qualsiasi dei valori …

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Viscosità cinematica

La viscosità cinematica descrive le proprietà comportamentali dei fluidi. Questa grandezza fisica completa il quadro generale per lo studio del campo di moto di un fluido in movimento, in quanto introduce la caratteristica fondamentale comune a tutti i sistemi aventi massa: l’inerzia. Nella definizione di viscosità dinamica si è visto come un fluido sottoposto a sforzo tangenziale …

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Viscosità dinamica

Le proprietà termofisiche del campo di moto dei fluidi sono efficacemente descritte dalla cosiddetta viscosità dinamica. Questa proprietà fornisce indicazioni sullo stato di legame intermolecolare del fluido, il quale inoltre, risulta essere dipendente dalla temperatura; infatti: nei liquidi all’aumentare della temperatura (e quindi dell’agitazione termica delle molecole) la viscosità dinamica diminuisce, in quanto i legami tra …

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Fluido reopectico (o reopessico)

Si definiscono fluidi reopectici (detti anche reopessici o reopettici) quei fluidi a comportamento dipendente dal tempo, che al contrario dei fluidi tissotropici, all’aumentare del tempo, gli sforzi tangenziali continuano a crescere fino a diventare, in qualche caso, talmente grandi al punto che il fluido assume l’aspetto ed il comportamento di un solido (la viscosità aumenta in funzione del tempo di applicazione …

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Fluido tissotropico (o tixotropico)

Si definiscono fluidi tissotropici (detti anche tixotropici) quei fluidi a comportamento dipendente dal tempo il cui sforzo tangenziale diminuisce gradualmente nel tempo, per tendere infine ad un valore limite, in corrispondenza del quale il fluido si comporta come newtoniano. I sistemi tissotropici, tipicamente, contengono particelle asimmetriche che mediante numerosi punti di contatto costituiscono, all’interno del mezzo, una certa …

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Fluido plastico alla Bingham

I fluidi che presentano comportamento di tipo plastico alla Bingham hanno velocità di deformazione nulla finché la sollecitazione tangenziale (forza di taglio) non supera un certo valore soglia (\(\tau_0\)), che prende il nome di “limite di scorrimento”. Superato questo valore, il fluido si comporta come newtoniano. L’equazione che rappresenta questo comportamento è l’equazione di Bingham: \[\tau = \frac{\partial \gamma}{\partial …

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Fluido non newtoniano

Si definiscono fluidi non newtoniani quei fluidi per cui la viscosità dinamica \(\mu\) è dipendente anche dalla velocità di deformazione: \[\mu =\mu (T,P,\dot{\gamma})\] Fondamentalmente si distinguono tre classi: fluidi le cui caratteristiche reologiche sono indipendenti dal tempo; fluidi per cui il legame fra sforzi e deformazioni dipende dalla durata dello sforzo o della deformazione; fluidi che possiedono alcune …

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Fluido newtoniano

Si definiscono fluidi newtoniani quei fluidi che sottoposti all’azione di sforzi defluiscono con una velocità di flusso che aumenta linearmente con l’aumentare dell’intensità degli sforzi applicati (lo sforzo è proporzionale alla velocità di deformazione). In questo caso la viscosità è costante e dipende solo dalla pressione e dalla temperatura. Per i fluidi newtoniani si osserva che: \[\tau=\mu\dot{\gamma}=\mu\dfrac{du}{dt}\] dove: …

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Fluido dilatante

Si definiscono fluidi dilatanti quella tipologia di fluidi (a comportamento indipendente dal tempo) in cui lo scorrimento inizia anche per azione di forze modeste; ovvero presentano comportamento opposto a quello dei fluidi pseudoplastici. La viscosità apparente aumenta con la velocità di deformazione: shear thickening. Il flusso dilatante è caratteristico delle sospensioni molto concentrate (oltre il 50% in peso) di …

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Fluido pseudoplastico

Si definiscono fluidi pseudoplastici quella tipologia di fluidi non newtoniani (a comportamento indipendente dal tempo) che presentano una forte resistenza al moto per piccole velocità, resistenza che però decresce al crescere della velocità; in altre parole il coefficiente di viscosità (\(\mu\)) diminuisce al crescere dello sforzo di taglio. A differenza dei fluidi newtoniani, il reogramma ha un andamento curvilineo …

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Trasformazioni reversibili ed irreversibili

Una trasformazione termodinamica si definisce reversibile se essa, partendo da uno stato di equilibrio termodinamico, si svolge in modo tale che il sistema e l’ambiente possano sempre essere riportati nei rispettivi stati iniziali, ripercorrendo la stessa trasformazione senza che ne rimanga traccia alcuna. Questa definizione comporta due conseguenze fondamentali: la prima è che una trasformazione reversibile passa attraverso una successione di …

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Trasformazione ad energia interna costante

Una trasformazione termodinamica ad energia interna costante è senz’altro quasi-statica. Essa è chiaramente definita dall’equazione \(du = 0\). Se consideriamo il primo principio della termodinamica nella forma \(du = \delta q – pdv\), osserviamo che una tale trasformazione si può ottenere in un sistema per il quale ogni elemento infinitesimo di trasformazione risulti caratterizzato da \[dq = mpdv\] il …

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Trasformazione politropica

Una trasformazione termodinamica si dice politropica se, nel piano di Clapeyron, la linea della trasformazione ha equazione del tipo \(pv^n=cost\) dove \(n\), detto esponente della politropica, è un numero che può assumere qualunque valore tra \(+\infty\) e \(-\infty\). Dato che quella equazione definisce la trasformazione in ogni suo punto, deduciamo che si tratta ancora una volta di una trasformazione quasi statica. Il …

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Trasformazione ciclica

Una trasformazione ciclica è una trasformazione termodinamica tale da riportare il sistema nello stesso stato da cui era partito. La conseguenza più immediata di questo, essendo l’energia interna una funzione di stato, è che \(\Delta U=0\) e quindi che \(Q = L\), dove \(Q\) ed \(L\) sono, rispettivamente, la somma delle quantità di energia termica e la somma delle quantità …

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Trasformazione a temperatura costante (isoterma)

Una trasformazione a temperatura costante (detta anche isoterma) è una trasformazione termodinamica certamente quasi-statica e si può pensare realizzata in un sistema pistone-cilindro in equilibrio termico con una sorgente. Essa è definita dall’equazione \(dT = 0\) ed è rappresentabile nel piano di Clapeyron, anche se il suo andamento dipende dall’equazione di stato f (p, v,T) = 0 che caratterizza il sistema. …

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Trasformazione a pressione costante (isobara)

Una trasformazione a pressione costante (detta anche isobara) è una tipologia di trasformazione termodinamica che si può pensare realizzata in un sistema pistone-cilindro mantenendo invariate, durante la trasformazione, le forze agenti sul pistone. Come equazione della trasformazione si può usare indifferentemente l’espressione \(dp = 0\) oppure l’espressione \(p = cost\). Affinché sia \(p = cost\) durante la trasformazione, quest’ultima deve essere …

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Trasformazione a volume costante (isocora)

Una trasformazione a volume costante (detta anche isocora) è una tipologia di trasformazione termodinamica che si può realizzare in un sistema delimitato da pareti rigide e fisse. Chiaramente, dato che risulta nullo il lavoro connesso a variazioni di volume, il primo principio assume la formulazione \(\Delta U_{1,2} = Q_{1,2}\), in base alla quale l’energia termica somministrata (o sottratta) al sistema si ritrova interamente …

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Trasformazione adiabatica

Una trasformazione adiabatica è una tipologia di trasformazione termodinamica caratterizzata dal fatto che il sistema non scambia calore con l’ambiente: ciò significa che \(Q_{1,2} = 0\) e quindi che il primo principio della termodinamica assume la formulazione \(\Delta U_{1,2} = L_{1,2}\). In base a questa relazione, l’energia meccanica somministrata (o sottratta) al sistema, in una trasformazione adiabatica, si ritrova interamente come …

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Trasformazione quasistatica

Si definisce trasformazione quasi-statica quella trasformazione termodinamica che avviene in modo estremamente lento, in maniera tale che il sistema termodinamico in esame, passando da uno stato di equilibrio iniziale A ad uno stato di equilibrio finale B, attraversi una successione di infiniti stati di equilibrio, separati tra loro da trasformazioni infinitesime e da variazioni infinitesime delle proprietà …

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Forza gravitazionale

La forza gravitazionale è una delle quattro forze fondamentali; essa determina la forza gravità sulla Terra e l’attrazione dei pianeti, fenomeni descritti in buona approssimazione dalla legge di gravitazione universale, e anche la geometria dello spazio e del tempo dell’universo in base alla relatività generale.

Costante di gravitazione universale

La costante di gravitazione universale (indicata con la lettera \(G\) e nota anche come costante gravitazionale newtoniana o costante gravitazionale di Cavendish) è una costante fisica empirica coinvolta come coefficiente di proporzionalità nella legge di gravitazione universale e nell’equazione di campo della relatività generale di Albert Einstein. Il valore approssimato della costante di gravitazione universale …

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Gradiente di temperatura

Si definisce gradiente di temperatura come una quantità fisica utilizzata per descrivere la direzione e l’intensità delle variazioni di temperatura. Formalmente, esso è un campo vettoriale definito come campo gradiente di un campo scalare, che è appunto il “campo di temperatura”. Campo delle temperature Si parla di campo delle temperature se è possibile valutare il …

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Conducibilità termica

Si definisce conducibilità termica, indicata con il coefficiente \(k\) quella proprietà intrinseca dei materiali che permette la determinazione del campo termico, in dipendenza alla quantità di calore che si trasmette per conduzione attraverso una qualsiasi superficie. In altre parole rappresenta la capacità di un sistema termodinamico nel farsi attraversare da una quantità di calore \(dQ\); tanto più …

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