Grandezze fisiche e loro misura. Il metodo scientifico. Grandezze fisiche. Sistemi di unità di misura. Analisi dimensionale. Errori sperimentali. Elementi di statistica. Cinematica del punto materiale. Grandezze cinematiche. Esempi di moti unidimensionali: moto rettilineo uniforme, uniformemente accelerato, armonico. Moti piani e nello spazio: accelerazione tangenziale e normale. Moto circolare uniforme: grandezze angolari. Moti centrali e velocità aerolare. Cinematica dei moti relativi: leggi di trasformazione galileiane. Dinamica del punto materiale. Dinamica del punto materiale: introduzione. Massa inerziale e forze. I principi della dinamica. Esempi di applicazione del Secondo principio: forze costanti, moto in un mezzo viscosa, attrito radente, moto su di un piano inclinato. Il modello dell'oscillatore armonico. Esempi di oscillatore armonico libero: sistema molla (ideale) - massa; il pendolo semplice. Molle in serie e in parallelo: costanti elastiche equivalenti. L'oscillatore armonico smorzato. L'oscillatore armonico forzato: equazione differenziale e risposta a regime. Risonanza meccanica. Sistemi di riferimento non inerziali: forze apparenti. Lavoro e potenza di una forza. Teorema del lavoro e dell'energia cinetica. Campi di forza conservativi: energia potenziale e conservazione dell'energia meccanica. Energia meccanica dell'oscillatore armonico libero. Energia potenziale e posizioni di equilibrio stabile, instabile e indifferente. Momento polare e assiale di un vettore. Equazione dei momenti. Conservazione del momento della quantità di moto. Dinamica dei sistemi di punti materiali. Prima equazione cardinale e principio di conservazione della quantità di moto. Seconda equazione cardinale e principio di conservazione del momento angolare. Sistemi di punti materiali isolati. Energia cinetica di un sistema di punti materiali. Teorema di Konig. Lavoro ed energia potenziale per i sistemi. Principio di conservazione dell'energia meccanica. Urti: definizioni e proprietà dinamiche. Particelle soggette a mutua interazione. Sistema del centro di massa. Gravitazione universale. Dalle leggi di Keplero alla forza di gravitazione universale. Forza di gravitazione universale tra masse puntiformi. Energia potenziale e velocità di fuga. La costante di gravitazione universale: esperimento di Cavendish. Stima della massa della terra. Massa inerziale e massa gravitazionale. Approssimazione nel caso di due sole masse (di cui una molto minore dell'altra) e di orbite circolari: stima della massa del sole; verifica della Terza legge di Keplero. Corpo rigido. Corpo rigido: definizioni e gradi di libertà. Cinematica del corpo rigido (cenni). Dinamica del corpo rigido: equazioni cardinali. Sistemi equivalenti di forze. Corpi rigidi isolati: equazioni della statica; posizioni di equilibrio ed energia potenziale. Corpo rigido girevole intorno ad un asse fisso: Seconda equazione cardinale (per i momenti assiali): es. del pendolo composto. Momento d'inerzia assiali e loro calcolo. Pendolo composto: equazione del moto. Teorema di Huygens-Steiner. Calcolo di alcuni momenti d'inerzia assiali. Energia cinetica e lavoro per il corpo rigido girevole intorno ad un asse fisso. Moti rigidi piani. Asse istantaneo di rotazione. Elementi di elasticità dei solidi. Introduzione alla meccanica dei corpi solidi continui deformabili: statica. Descrizione fenomenologica di una prova di trazione di una sbarra: limite di elasticità. Esempi di applicazione della legge di Hooke a deformazioni elementari di per solidi isotropi: modulo di Young, coefficiente di Poisson, modulo di compressibilità. Elementi di meccanica dei fluidi. Statica dei fluidi. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Principio di Pascal. Fluidi ideali e reali: viscosità. Cenni di dinamica dei fluidi. Regime stazionario. Teorema di Bernoulli. Moto laminare. Onde elastiche. Propagazione ondosa: vari modi di classificare le onde. Cenni all'analisi di Fourier. Onde piane: espressione generale e per un'onda armonica, grandezze caratteristiche nel dominio del tempo e dello spazio. L'equazione differenziale delle onde. Equazioni lineari e principio di sovrapposizione. Interferenza: sovrapposizione di onde armoniche coerenti di uguale frequenza. Termodinamica. Temperatura e calore: definizioni operative. Capacità termica e calore specifico. Espansione termica dei solidi e dei fluidi. Cenni di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Sistemi termodinamici. Variabili di stato ed equazioni di stato. Stati di equilibrio e trasformazioni. Lavoro in trasformazioni termodinamiche. Equivalente meccanico della caloria. Primo principio della termodinamica. Esempi di applicazione del I principio ad un gas perfetto. Calori specifici di un gas perfetto, relazione di Mayer. Trasformazioni politropiche. Gas reali ed equazione di Van der Waals. Cambiamenti di fase e calore latente. Secondo principio della termodinamica. Enunciati del secondo principio, equivalenza tra l'enunciato di Kelvin-Planck e di Clausius, teorema di Carnot, teorema di Clausius, la funzione di stato entropia. Principio di aumento dell'entropia. Calcolo della variazione di entropia nelle trasformazioni adiabatiche, negli scambi di calore tra sorgenti, tra corpi, durante cambiamenti di fase, e nel riscaldamento per attrito. Calcolo della variazione di entropia per una trasformazione di un gas perfetto, isoterme, isocore, isobare e adiabatiche. Caso dell'espansione libera.

C. Mencuccini e V. Silvestrini, Meccanica - Termodinamica, ed. Ambrosiana (con accesso a piattaforma online) o P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica vol.1, Meccanica, termodinamica, ed. Edises.