Fisica

Quest’opera, in due volumi, è una raccolta di circa 300 esercizi che coprono i quattro grandi temi della Fisica Tecnica come impartita nei corsi di Ingegneria e Architettura: Termodinamica e Termocinetica (Vol. 1); Acustica e Illuminotecnica (Vol. 2). Sono esercizi graduati in ordine di complessità e orientati a lumeggiare sia gli aspetti fondamentali che quelli applicativi della materia, e pertanto destinati non solo agli studenti, ma anche ai professionisti del campo fisico-tecnico dell’ambiente costruito. Ma ciò che fa di questo libro un unicum nel suo genere è legato al fatto che tutti gli esercizi sono risolti con PTC Mathcad, un programma di calcolo matematico particolarmente versatile oggi in dotazione nei laboratori informatici di molti Dipartimenti universitari in Italia e nel mondo, e comunque scaricabile gratuitamente dal web in versione «light». Il testo degli esercizi è fruibile indipendentemente dalla conoscenza del programma, a meno di poche eccezioni spiegate all’occasione e comunque richiamate in un capitolo introduttivo. La peculiarità più rilevante del libro è la possibilità di attingere agli esercizi in forma «nativa», ossia come fogli di calcolo PTC Mathcad, scaricabili dal sito dell’Editore, contenuti all’interno del volume. Ciò consente al lettore interessato di ripercorrere l’esercizio in chiave critica, come nel caso in cui volesse esplorare qualche variante al problema: così sarebbe a suo carico il solo (nobile!) compito di stabilire il nuovo modello fisico-matematico, affidandone al programma l’onere computazionale. Il tutto con importanti benefici, in termini sia formativi e di approfondimento cognitivo, sia di acquisizione di uno strumento di calcolo all’altezza dei tempi che, affrancandolo dalla «mentalità della calcolatrice», lo avvii a ragionare «per algoritmi» e non più «per formule». Il volume è corredato da Appendici dove si riportano diagrammi, tabelle e dati di frequente consultazione oltre a pagine di approfondimento.

L’opera, divisa in due volumi, contiene gli argomenti previsti per i corsi di Fisica 1 e 2 della laurea triennale. L’approccio didattico particolarmente attento alle applicazioni, rende il volume uno strumento particolarmente idoneo per gli studenti di Ingegneria (in modo particolare Biomedica e Informatica), Architettura, Informatica e dei corsi delle Lauree Scientifiche dove si richieda un livello matematico che comprenda il calcolo differenziale. Questo secondo volume presenta la parte di programma relativa a Elettromagnetismo e Ottica. L'attuale edizione offre allo studente numerosi esercizi, con cui consolidare quanto appreso sia nel testo cartaceo sia nella piattaforma MyLab.

Il mondo dell'antimateria è così vicino al nostro che è praticamente impossibile distinguerlo dal mondo della materia. Si tratta di una vicinanza paradossale in quanto l'incontro tra questi due mondi porterebbe a una conflagrazione di estrema violenza e alla completa eliminazione di almeno uno dei due: incontrando l'antimateria, la materia si annichilirebbe quasi istantaneamente in uno scatenamento di energia che in una frazione di secondo raggiungerebbe una temperatura di circa un miliardo di gradi. Questo scenario catastrofico, e fortunatamente irreale, permette di chiarire il fatto che l'antimateria può esistere nelle nostre vicinanze solo in scarsissime quantità e che l'asimmetria materia antimateria è alla base della nostra stessa sopravvivenza. Eppure, agli albori dell'universo doveva esserci una pari quantità di materia e di antimateria: dov'è andata a finire tutta l'antimateria presente all'inizio dell'universo? Perché la natura si è presa la briga di creare un mondo specchio che oggi brilla per la sua assenza? Per cercare di rispondere a queste domande, Gabriel Chardin ripercorre qui la storia dell'universo, in particolare della sua tumultuosa giovinezza, e conduce il lettore alla ricerca dei mondi di antimateria, partendo dal Sistema solare per risalire verso le galassie e le sue altre grandi strutture.

Kurt Fischer racconta di aver scoperto la relatività da ragazzo, grazie ai libri della biblioteca della sua città natale. Quei libri, però, erano stati anche fonte di frustrazione: alcuni erano troppo semplici e superficiali, altri offuscavano il significato fisico della teoria in un intrico di simboli matematici incomprensibili. Relatività per tutti nasce dal desiderio di colmare questo divario con un libro capace di spiegare in modo chiaro la teoria einsteiniana senza rinunciare a una trattazione rigorosa: pochi concetti fondamentali – luce, energia, massa, spazio e tempo – sono usati per ripercorrere l’approccio fisico-geometrico adottato da Einstein.

Il testo offre una trattazione completa della meccanica e della termodinamica; la sua struttura ne permette l'adattamento a diversi Corsi di studio. Con la nuova stesura del testo è cambiato l'ordine di presentazione di alcuni argomenti, sono stati introdotti il capitolo 10, sulla propagazione delle onde meccaniche, e il capitolo 11, in cui sono confluite tutte le considerazioni di meccanica relativistica. È stato inoltre realizzato il nuovo capitolo 12, in cui si forniscono elementi di meccanica analitica e di meccanica quantistica. Novità della terza edizione: una nuova veste grafica; aggiunta di nuove immagini e figure disegnate in quadricromia; aggiunta di un nuovo capitolo; un Riepilogo dei concetti principali posto alla fine di ogni capitolo; un elenco di Quesiti, mediante i quali lo studente può mettere alla prova il proprio grado di apprendimento; raccolta di Problemi proposti a fine capitolo, la cui soluzione è riportata nell'Appendice D.

Questo testo concilia l'esigenza di un corso metodologico e formativo con l'integrazione della Fisica nel curriculum di studi biosanitari. I capitoli che riportano i concetti fondamentali della Fisica, con alcune applicazioni medico-biologiche, si alternano ai capitoli dedicati interamente alle applicazioni di tali concetti in campo biomedico e con alcuni accenni in campo ambientale. Queste applicazioni sono svolte con l'obiettivo di fornire esempi di una trattazione scientificamente rigorosa, in una forma schematica ed essenziale, di complessi problemi medici e biologici. Si analizzano tutti gli argomenti della Fisica classica, con cenni di Fisica atomica, molecolare e nucleare. L'ultimo capitolo descrive la radioattività naturale e le radiazioni ionizzanti impiegate nelle strutture sanitarie con le conseguenti misure di radioprotezione da adottare. Il testo rappresenta uno strumento flessibile sia per il docente, che può organizzare un programma del corso con la scelta di argomenti e di applicazioni ritenute più opportune, sia per lo studente, che può impiegare il testo come un utile manuale di riferimento per altri corsi e per la sua carriera futura.

Questo libro inizia con una trattazione di carattere epistemologico sulle fondamenta della Fisica Quantistica (F.Q.), delineandone i limiti della sua applicazione. Lo scopo di questo saggio e mostrare l'esistenza e descrivere la struttura di un approccio realistico alla fisica quantistica (che fa a meno degli errori profondamente radicati della Scuola di Copenaghen), negando uno status indipendente e auto-consistente di teoria alla Meccanica Quantistica, che appartiene solo alla Teoria Quantistica di Campo (Q.F.T.). La discussione cinematica della F.Q. e della Q.F.T. svolta in questo libro è abbastanza completa, poiché la generalizzazione della F.Q. a sistemi di un qualsiasi numero di gradi di liberta, inclusi i campi quantistici, non incontra assolutamente alcun nuovo concetto, solo matematiche che non possono in alcun modo rappresentare una delle principali ragioni di preoccupazione per il realista. La trattazione procede evolvendo, paragrafo per paragrafo, in un crescendo di rigore matematico, ma con l'uso delle nozioni di base del calcolo differenziale ed integrale, per poi volgere verso un livello superiore usando gli operatori ed il calcolo più avanzato della Fisica-Matematica. Questo libro non è di sola teoria, ma anche e soprattutto di esercitazione con esempi ed esercizi svolti, ed alcuni da svolgere lasciati all'abilità del lettore.

Propagazione elettromagnetica nelle strutture cilindriche Strutture cilindriche con conduttori imperfetti Distorsione dei segnali nella trasmissione su portante fisico Propagazione TEM e sua descrizione circuitale.

Il testo propone un approccio meticoloso e sistematico alla comprensione dei principi fondamentali della fisica classica. Attraverso l’analisi dei concetti del mondo reale, fornisce agli studenti gli strumenti necessari per affrontare la sfida di un progresso tecnico scientifico mirato al raggiungimento di un futuro sostenibile.