Ripetizioni di Fisica 1 online, a partire dal problema.
Cinematica, dinamica, energia, urti, corpo rigido, termodinamica: Fisica 1 non si supera ripassando le formule, ma imparando a impostare il problema. Lavoriamo 1-a-1 online su esercizi di appello, con i simboli prima dei numeri e il controllo delle unità a ogni passaggio.
Partiamo da dove sei bloccato adesso.
Chi ci chiede aiuto in Fisica 1.
- Conosci le formule ma non sai quale usare, o da dove cominciare con un testo lungo.
- Arrivi dal liceo e trovi nuovo l'uso di derivate e integrali nei problemi di meccanica.
- Ti blocchi sul corpo rigido e sui momenti, oppure su termodinamica e gas.
- Ripeti l'esame e vuoi capire dove si perdono i punti, passo per passo.
Come lavoriamo su Fisica 1.
- Un metodo fisso: disegno, riferimento, forze, principio, simboli, numeri. Lo ripetiamo finché diventa un riflesso.
- Il controllo ogni volta: unità di misura, casi limite e ordine di grandezza, i tre test che trovano un errore prima del correttore.
- Allenamento a tempo con una simulazione e la correzione ragionata degli errori, prima dell'appello.
Che cosa copre Fisica 1.
I contenuti cambiano da corso a corso e da docente a docente: questa è la struttura che ritroviamo più spesso. Il programma ufficiale del tuo corso resta l'ultima parola: alla prima lezione lo guardiamo insieme e lavoriamo su quello.
- Cinematica e dinamica del punto
- Moto in una e due dimensioni, moto circolare
- Leggi di Newton e diagramma delle forze
- Attrito, forze elastiche e vincoli
- Lavoro ed energia
- Teorema dell'energia cinetica
- Forze conservative ed energia potenziale
- Conservazione dell’energia e potenza
- Quantità di moto e urti
- Impulso e conservazione della quantità di moto
- Urti elastici e anelastici
- Centro di massa e sistemi di punti
- Corpo rigido
- Momento di una forza e momento angolare
- Momento d'inerzia e teorema di Huygens-Steiner
- Rotolamento puro ed energia rotazionale
- Gravitazione e fluidi
- Legge di gravitazione ed energia potenziale gravitazionale
- Statica e dinamica dei fluidi ideali, dove previste
- Termodinamica
- Gas ideali e trasformazioni
- Primo principio, calore e lavoro
- Secondo principio, macchine termiche ed entropia
Com'è fatto di solito l'esame.
Di solito Fisica 1 si supera con uno scritto di due o tre ore, a volte con prove in itinere, e con un orale che discute lo scritto e i principi. Lo scritto ha tre o quattro problemi lunghi divisi in punti: un moto con forze, un bilancio di energia o un urto, un corpo che ruota, una trasformazione termodinamica. Il formato cambia da corso a corso; gli scritti passati sono la guida più affidabile.
La differenza con la fisica del liceo è nel metodo: si lavora quasi sempre con i simboli, i numeri entrano nell'ultima riga e il testo non dice quale legge usare. La capacità che decide l'esame è scegliere il principio giusto: forze e accelerazioni, oppure energia, oppure quantità di moto.
All'orale conta sapere in quali condizioni vale ciascun principio: l'energia meccanica si conserva solo senza forze dissipative, la quantità di moto solo se la risultante esterna è nulla. Chi le sa dire a parole sceglie meglio anche nello scritto.
Tre errori che costano punti.
- Sostituire i numeri troppo presto
Con i numeri dalla prima riga si perde il controllo dimensionale e non si vede più che cosa dipende da che cosa. Un risultato simbolico si verifica con le unità di misura e con i casi limite (che cosa succede se la massa raddoppia? e se l'angolo è zero?); una catena di decimali no.
- Usare l'asse sbagliato per il momento d'inerzia
Il momento d'inerzia dipende dall'asse di rotazione: il valore di un cilindro rispetto al proprio asse non vale se ruota attorno a un altro punto. Serve il teorema di Huygens-Steiner, che aggiunge la massa per il quadrato della distanza fra gli assi.
- Conservare l'energia dove non si conserva
In un urto anelastico si conserva la quantità di moto ma non l'energia cinetica; con l'attrito l'energia meccanica diminuisce. Prima di scrivere una conservazione chiediti quali forze fanno lavoro e se la risultante esterna è nulla.
Un esercizio da appello, passo per passo.
Un cilindro che rotola su un piano inclinato
Un cilindro omogeneo di massa e raggio rotola senza strisciare lungo un piano inclinato di un angolo . Calcoliamo l'accelerazione del centro di massa.
Scegliamo l'asse lungo il piano, verso il basso. Le forze sono il peso, la reazione normale e l'attrito statico , diretto verso l'alto lungo il piano. Per il moto del centro di massa:
L'attrito ha momento rispetto al centro di massa e fa ruotare il cilindro. Il momento d'inerzia di un cilindro pieno è , quindi
Il rotolamento puro lega accelerazione e accelerazione angolare: . Sostituendo si ottiene . Inserendo nella prima equazione:
Controllo con il polo nel punto di contatto: lì il momento d'inerzia è (Huygens-Steiner) e solo il peso ha momento, . Da segue lo stesso risultato.
Solo ora i numeri: per si ha meno dei che avrebbe un corpo che scivola senza attrito.
Il risultato non dipende né dalla massa né dal raggio: è il tipo di verifica che l'orale chiede e che un'espressione simbolica rende immediata.
Simulazione di Fisica 1 a tempo.
Un test che mescola gli argomenti del programma come fa un appello vero, con correzione e punti deboli. È gratuito e non serve un account per provarlo.
Domande frequenti su Fisica 1.
Come si capisce da dove cominciare in un problema di Fisica 1?
Con un metodo fisso: disegno, sistema di riferimento, elenco delle forze o delle grandezze note e solo dopo la scelta del principio. È la routine che alleniamo per prima, perché sul foglio d'esame rende più di qualsiasi formula in più.
Servono bene derivate e integrali?
Servono, ma poco e in forma precisa: la cinematica con la derivata della posizione, un lavoro come integrale di una forza. Se la base di Analisi 1 è fragile la ripassiamo mentre serve, dentro i problemi, senza lezioni di matematica a parte.
Seguite anche Fisica 2?
Sì: elettricità, magnetismo e circuiti hanno lo stesso impianto, e la simulazione di Fisica 2 ha la sua pagina. Fisica 1 è quasi sempre la prima ed è dove si impara il metodo.
Le formule vanno imparate a memoria?
Le poche fondamentali sì: le leggi di Newton, i teoremi di conservazione, le definizioni. Le altre si ricavano. Impararne troppe a memoria è il modo più comune di confonderle, soprattutto sotto tempo.
Gli altri esami che seguiamo.
- Analisi 1
Limiti, derivate, integrali, serie: esercizi da appello e orale sulle ipotesi dei teoremi.
Vedi la pagina → - Analisi 2
Più variabili, integrali multipli, campi e superfici: il disegno viene prima del calcolo.
Vedi la pagina → - Algebra lineare
Matrici, spazi vettoriali, autovalori e forme quadratiche: il lessico conta quanto i conti.
Vedi la pagina →
Per ripassare prima della lezione: cinematica e dinamica e corpo rigido e momento d'inerzia.
Per il quadro completo vai alle ripetizioni universitarie e al programma di fisica.
Impostare il problema, poi i numeri.
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