- Oggetto:
Fisica dei fluidi
- Oggetto:
Anno accademico 2006/2007
- Docente
- Stefano FERRARI (Affidamento)
- Insegnamento integrato
- Acque e loro regolazione (A1164)
- Corso di studi
- Non indicato
- Anno
- Non indicato
- Crediti/Valenza
- 2
- SSD dell'attività didattica
- FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Fornire le conoscenze di base sulla meccanica dei fluidi, applicata in particolare ai casi di maggiore interesse per le scienze forestali e la gestione delle risorse ambientali.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza delle basi teoriche per lanalisi del comportamento dei fluidi in generale e per linterpretazione dei fenomeni idraulici e atmosferici in particolare.
Capacità di analisi dei limiti di validità dei modelli e delle ipotesi teoriche.- Oggetto:
Programma
Richiami sullo studio dei sistemi fisici: nozioni di base di meccanica e termodinamica.
Proprietà caratteristiche dei fluidi: dai parametri globali (massa, forza) a quelli locali; campi scalari (densità, pressione) e campi vettoriali (velocità). Forze di pressione e forze di taglio.
Statica dei fluidi: legge di Stevin; principio di Pascal; pressione atmosferica e strumenti di misura; vasi comunicanti; torchio idraulico; forze di pressione esercitate su una parete verticale. Forza di spinta su un corpo immerso in un fluido; principio di Archimede; condizioni di equilibrio per immersione parziale.
Dinamica dei fluidi: analisi delle ipotesi semplificative (sul fluido e sul tipo di flusso) che si adottano come prima approssimazione alla realtà fisica e discussione dellefficacia di tali modelli. Linee di flusso, tubi di flusso, portata volumica e equazione di continuità. Conservazione dellenergia meccanica e teorema di Bernoulli. Forza di cui risente un condotto quando la velocità del fluido varia. Efflusso da un serbatoio e teorema di Torricelli. Limiti di validità della descrizione secondo il teorema di Bernoulli, perdite di carico e effetti della viscosità. Fluidi newtoniani, moto laminare e legge di Newton della viscosità, legge di Hagen-Poiseuille, transizione al moto turbolento e numero di Reynolds.
Fisica dei fluidi e risorse energetiche rinnovabili: casi dellenergia idraulica, eolica, geotermica e cenni sui modi di utilizzazione di tali flussi.
Forze molecolari: cenni su fenomeni di superficie, forze di coesione e di adesione, tensione superficiale, capillarità.Esercitazioni
Le proprietà generali discusse nelle lezioni verranno applicate sia alla risoluzione di problemi sia allanalisi di particolari casi concreti.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Fondamenti di Fisica, Ambrosiana, Milano 1998, Cap. 15: I fluidi.
Eugene Hecht, Fisica 1. Meccanica, onde, termodinamica, Zanichelli, Bologna 1999, Cap. 11: Fluidi.
James P. Hurley, Claude Garrod, Principi di Fisica, Zanichelli, Bologna 1982, Cap. 11: I fluidi, Cap. 12.3: Capillarità - Oggetto:
