La Termodinamica studia la trasformazione di calore in lavoro meccanico e le trasformazioni inverse. Solo in tempi relativamente recenti il calore è stato riconosciuto come una forma di energia. Precedentemente si pensava al calore come a un fluido: in base alla teoria fluidica, nel 1828, Carnot stabilì i limiti della trasformazione del calore in lavoro (II Principio della Termodinamica). Nel 1842, Mayer scoprì l’equivalenza tra calore e lavoro meccanico ed enunciò il principio della conservazione dell’energia (I Principio della Termodinamica). Nel 1845, Joule verificò sperimentalmente il principio. Oggi sappiamo che l’equivalenza tra calore ed energia deve ricercarsi nella teoria cinetica di atomi e molecole. Questo ramo della fisica è la Meccanica Statistica ed è stato sviluppato da Maxwell, Boltzmann e Gibbs (i ritratti di Carnot, Mayer, Joule e Boltzmann sono riprodotti in copertina). La Termodinamica, come intesa classicamente, discute quindi il comportamento energetico dei sistemi. Questo libro proporrà una collezione di esercizi risolti di Termodinamica. In ogni capitolo, gli esercizi sono preceduti da alcuni cenni di teoria. La collezione amplia notevolmente la collezione di esercizi del libro di Fisica II, Esercizi e Prove d’esame, della stessa autrice, edito dal Progetto Leonardo, Esculapio, Bologna, 1997.

AMELIA CAROLINA SPARAVIGNA è Ricercatore Confermato presso il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Torino.

INDICE DEL VOLUME 

Il libro di “Esercizi di Termodinamica Applicata” presenta numerosi esercizi completamente risolti e commentati. I procedimenti di calcolo sono spiegati dettagliatamente, con richiami alla teoria di base ed alle equazioni che governano i principi della termodinamica. Gli argomenti trattati seguono i programmi dei corsi di Fisica Tecnica 1 e fanno riferimento a situazioni reali, riscontrabili nelle usuali applicazioni civili e industriali. Si è cercato quindi di evitare esercizi di argomentazione astratta, evidenziando come la termodinamica è applicata continuamente nelle attività di ogni giorno, ad esempio nei motori endotermici delle autovetture, nei frigoriferi, negli impianti di conversione dell’energia e di climatizzazione (riscaldamento e condizionamento dell’aria). L’approccio semplice ed intuitivo ed il modestissimo ricorso a tecniche matematiche rendono il libro fruibile con facilità da parte di tutti gli studenti universitari impegnati nello studio dei corsi di Fisica Tecnica.

Marco Spiga ha svolto l’attività di ricerca e docenza universitaria dapprima all’Università di Bologna, quindi dal 1999 presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Parma, con il titolo di Professore Ordinario di Fisica Tecnica Industriale. L’autore è attualmente docente di Fisica Tecnica 1 e Fisica Tecnica 2, è stato Presidente del Consiglio di Corso di Diploma in Ingegneria Meccanica, è membro del Comitato Scientifico 09 dell’Ateneo di Parma, Coordinatore del Collegio dei Docenti del Dottorato di Ricerca in Ingegneria Industriale, membro del Consiglio della Scuola di Dottorato in Ingegneria e Architettura. E’ autore di oltre 200 pubblicazioni scientifiche e di alcune pubblicazioni didattiche nei settori della termodinamica, della trasmissione del calore, degli impianti termotecnici e delle energie rinnovabili.

La raccolta di temi e di esperimenti qui riportata trae origine dal lavoro da noi fatto per innovare i Laboratori di Fisica 1 e Fisica 2 per allievi ingegneri. L’intervento attuato non si è limitato al periodico ammodernamento di apparecchiature e di procedure, ma ha comportato una riorganizzazione completa della strumentazione e della didattica per adeguarli all’impostazione dei corsi riformati ai recenti interventi legislativi. Per quanto attiene alla strumentazione, il laboratorio è stato organizzato in modalità RTL (Real Time Laboratory), cioè con una catena di misura basata su tre elementi principali: sensori, interfaccia e Personal Computer nel quale è inserita un’applicazione che permette il controllo dei sensori e la rappresentazione grafica dei dati durante l’acquisizione. I tre elementi succitati, configurano una specie di “strumento universale RTL” da adattare all’ambiente di misura variando eventualmente il tipo di sensore, ma non la logica di acquisizione. Questa impostazione ha richiesto un esame approfondito di tutti gli esperimenti proposti; quasi tutti sono stati completamente riprogettati; la strumentazione ancillare è stata adattata o spesso appositamente studiata, fabbricata e messa a punto nel Dipartimento di Fisica di Padova. D’altra parte, dal punto di vista della didattica, con quest’approccio, si rendono disponibili al docente, molte possibilità di potenziamento dell’attività di Fisica in laboratorio, sviluppando e sfruttando la flessibilità delle postazioni di lavoro o cogliendo qualcuno degli spunti insiti nell’analisi iconica della fenomenologia trattata. Si pone così al centro dell’attività sperimentale il percorso di apprendimento dello studente, prima dell’insegnamento di procedure per la misura di grandezze o di proprietà fisiche. Da questo punto di vista crediamo che questo laboratorio si possa configurare come un potenziamento complessivo della didattica della fisica di base.

GIULIO MAZZI è stato fino al 2010 Professore Associato presso la facoltà di Ingegneria dell’Università di Padova, dove ha svolto i corsi di Fisica Sperimentale. Ha condotto ricerche di fisica della materia. Ha attualmente una collaborazione, nell’ambito Piano Nazionale Lauree Scientifiche-Fisica, per lo sviluppo e l’organizzazione di moduli di laboratorio con strumentazione RTL (Real Time Laboratory) per le scuole secondarie superiori venete.

PAOLO RONCHESE è Ricercatore Universitario presso l’Università di Padova. La sua attività di ricerca si svolge nel campo della fisica delle particelle elementari presso il laboratorio europeo CERN. Si è occupato di controlli di qualità al momento dell’installazione degli esperimenti e, successivamente, dell’analisi dei dati raccolti. Ha tenuto per diversi anni corsi di Fisica Sperimentale per le lauree in Ingegneria e di Analisi Dati per la laurea in Fisica presso l’Università di Padova.

PIERLUIGI ZOTTO è Professore Associato presso l’Università di Padova. La sua attività di ricerca si svolge nel campo della fisica delle particelle elementari presso il laboratorio europeo CERN. Si è occupato di progettazione e realizzazione di grandi apparati per i rivelatori di muoni e dello sviluppo di algoritmi di ricostruzione di traccia. Ha tenuto corsi di Fisica Sperimentale per le lauree in Ingegneria presso il Politecnico di Milano e l’Università di Padova.

L’opera ha lo scopo di introdurre gli Studenti della Facoltà di Ingegneria allo studio delle metodologie di risoluzione dei problemi di Fisica Generale II. Gli esercizi presentati, raccolti durante le attività didattiche di molti anni, sono tutti provenienti da prove scritte di esami di Fisica Generale II dei vari corsi di laurea, e vengono risolti seguendo i metodi adottati durante le lezioni. In ogni problema, gli strumenti matematici utilizzati sono spiegati e semplificati in modo da permettere allo studente di concentrarsi più sulla comprensione della fisica del problema, piuttosto che sulla matematica adottata. Sono comunque propedeutici alla comprensione del testo gli argomenti trattati in un corso di Analisi Matematica I. Il primo volume dell’opera contiene problemi riguardanti l’ Elettricità, mentre il secondo tratta esercizi di Magnetismo.

EMILIO BORCHI – Professore ordinario di Fisica Generale II presso la Facoltà di Ingegneria di Firenze. Ha insegnato Fisica dello Stato Solido all’Università di Padova. Si occupa di fisica dei materiali, dispositivi a semiconduttore e rivelatori allo stato solido. Si interessa di strumenti scientifici antichi. Dal 2004 è Direttore dell’ Osservatorio Ximeniano di Firenze, e collabora da molti anni con la rivista Tutto_Misure.

RICCARDO NICOLETTI – Ingegnere elettronico, ha svolto attività di ricerca nell’ambito della caratterizzazione affidabilistica e della diagnostica di componenti elettronici presso il Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni dell’ Università di Firenze. Lavora a Firenze, presso una importante Azienda di strumentazione oftalmica. Collabora da molti anni con la rivista Tutto_Misure e si interessa, per hobby, di Arte contemporanea.

Prefazione (PDF) – Indice del volume (PDF)

Questo libro di Campi Elettromagnetici costituisce una revisione degli argomenti trattati nell’omonimo corso presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Parma, prima, e quella di Modena e Reggio Emilia attualmente. Per grandi linee, in queste lezioni si espongono le basi dell’elettromagnetismo applicato alla progettazione sia dei sistemi di telecomunicazioni che di quelli elettronici. Attualmente la trasmissione e l’elaborazione dell’informazione, avvengono con scale dei tempi ridottissime e ciò impone un esame sempre più attento e approfondito della propagazione dei segnali, delle loro possibili interferenze, della compatibilita` elettromagnetica con gli altri apparati del sistema: in altre parole un vero e proprio progetto del progetto. In questo ambito, il volume si ripropone di fornire le basi fisico-matematiche dell’elettromagnetismo applicato e i principi fisici attraverso i quali l’informazione può essere trasmessa a distanza. Inizialmente vengono esposti i concetti connessi con la propagazione delle onde e i teoremi generali dell’elettromagnetismo. Successivamente i problemi legati alla propagazione guidata, per affrontare nella parte conclusiva i fondamenti della teoria delle antenne. Queste ultime due tematiche, propagazione guidata e antenne, non hanno pretese di completezza ma si limitano a introdurre i concetti fondamentali che solo in corsi specialistici successivi potranno essere approfonditi con particolare attenzione a tutte le applicazioni di rilevanza tecnologica. Il corso di Campi Elettromagnetici presuppone le conoscenze di base dell’elettromagnetismo che tradizionalmente sono offerte dai corsi di Fisica e di Elettrotecnica. La sua impostazione è basata sulla assunzione classica che accetta come assiomatiche le equazioni di Maxwell. (Leggi tutto).

Maurizio Zoboli e’ nato a Modena ed ha insegnato presso le Facoltà di Ingegneria di Bologna, di Parma e di Modena dove è ordinario di Campi Elettromagnetici. La sua attività scientifica è rivolta prevalentemente verso le trasmissioni ottiche e i metodi numerici per l’elettromagnetismo applicato.

Dinamica dei sistemi olonomi

Premessa (PDF) Indice del volume (PDF)

I classici esercizi sui sistemi meccanici olonomi vengono proposti in quasi tutti i corsi di Meccanica Razionale. Questa ampia raccolta, completa di tutti gli svolgimenti, permette allo studente di acquistare familiarità con i vari dettagli dei ragionamenti da utilizzare. La sezione introduttiva è un compendio non troppo formale delle nozioni essenziali necessarie per in- quadrare l’argomento.

DANIEL CANARUTTO, fisico-matematico, insegna Meccanica Razionale nei corsi di laurea di Ingegneria Civile e di Ingegneria Edile dell’Università di Firenze. Nella sua attività di ricerca, pubblicata con regolarità su riviste internazionali, si interessa principalmente delle strutture geometriche sottogiacenti le teorie fisiche, con contributi nei campi delle singolarità spazio-temporali, della geometria spinoriale e dei fibrati distribuzionali, in particolare con applicazioni allo studio delle interazioni quantistiche.

I Edizione Marzo 2011 Vol. formato 19×26,5 in brossura Pag. 288 ISBN: 9788874884292

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Introduzione (PDF) – Indice del volume (PDF)

Questo volume contiene una raccolta di problemi relativi alla Fisica delle onde elastiche. Lo scopo principale del volume è fornire allo studente un supporto didattico utile alla comprensione dei fenomeni ondulatori, con specifico riferimento al caso delle onde elastiche: quest’’ultimo è infatti un argomento che, a differenza delle onde elettromagnetiche, è generalmente poco affrontato, oppure affrontato in modo frammentario, per cui raccolte esaurienti di esercizi non sono facilmente reperibili. Il volume è organizzato secondo il seguente schema: nel primo capitolo si descrivono le proprietà generali dei fenomeni ondulatori (interferenza, battimenti, effetto Doppler, ……); nel secondo capitolo si esaminano diversi esempi di onde elastiche (su corda, in sbarre, nei solidi, nei gas, ……); nel terzo capitolo si considerano le onde stazionarie che si formano nei diversi mezzi descritti nel secondo capitolo. Nell’’appendice viene infine trattata la propagazione delle onde sulla superficie di un liquido. In tutto il volume, particolare attenzione viene data alla scelta di esempi pratici (come si propagano le onde sulla superficie del mare? come si accorda una chitarra? come funziona un autovelox? ecc.) Parte dei problemi proposti provengono da temi d’’esame del corso di Fisica delle Onde attualmente tenuto presso il Politecnico di Milano.

MATTEO CANTONI si è laureato in Ingegneria Nucleare nel 1999 ed è attualmente ricercatore presso il centro L-NESS del Politecnico di Milano. È docente di un corso di fisica di base, e dal 2009 tiene le esercitazioni del corso di Fisica delle Onde presso il Politecnico di Milano.

I° Edizione Febbraio 2011 – Vol. formato 17×24 in brossura – Pag. 128 ISBN: 9788874883936

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III Edizione Settembre 2010 – Vol. formato 17×24 in brossura cucita – Pag. 136 9788874883974

MARCO SPIGA è Professore Ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale Università degli studi di Parma. Si occupa di ricerca nei settori della termofluidodinamica, affrontando problematiche di base ed applicative. In questo ambito si occupa di impiantistica ed energetica.

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Prefazione del volume (PDF) – Indice (PDF)

Questo volume contiene una raccolta di problemi di Elettricità, Magnetismo, Onde Elettromagnetiche e Ottica, nata da una lunga esperienza didattica maturata dagli Autori nell’insegnamento dei corsi di Fisica Generale presso le Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Milano. Il volume da parte di una collana di eserciziari scritta in supporto ai corsi di Fisica Generale svolti in Facoltà Scientifiche. Lo scopo principale di questo volume è di fornire allo studente un nuovo e valido contributo didattico mediante lo svolgimento accurato, metodico ma lineare, di numerosi problemi di difficoltà graduale. Gli esercizi sono raggruppati in capitoli organizzati per argomenti ed aree tematiche, e comprendono: elettrostatica nel vuoto dei conduttori, elettrostatica nei mezzi dielettrici, correnti elettriche stazionarie, campi magnetici nel vuoto e nella materia, campi elettrici e magnetici variabili nel tempo, onde elettromagnetiche, ottica geometrica, ottica ondulatoria (interferenza, diffrazione, polarizzazione della luce). I problemi di difficoltà e gradualità diverse, sono completamente e dettagliatamente risolti in maniera critica, aiutando lo studente ad acquisire la metodologia di soluzione più per comprensione che per imitazione. Alcuni argomenti o metodi di svolgimento più ostici sono talvolta discussi al termine degli esercizi per stimolare l’interesse e le conoscenze degli studenti più brillanti…(leggi tutto)

STEFANO LONGHI, MAURO NISOLI, ROBERTO OSELLAME, SALVATORE STAGIRA fanno capo al Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano

I° Edizione Luglio 2010 – Vol. formato 17×24 in brossura cucita – Pag. 396 ISBN: 9788874883745

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Il volume è nuovamente disponibile

Rilegatura: Brossura cucita 17×24 Ristampa 2010 Pagine: 276 Codice: 3456 – ISBN: 978887488225

Prezzo di listino: € 23,00