Fisica

"Rudimenti di meccanica" mira far conoscere, a chi ancora non le possiede, nozioni generalissime di meccanica razionale e meccanica applicata alle macchine. Si compone di due parti: la prima richiama la descrizione delle principali grandezze fisiche in gioco come velocità, accelerazione, massa, forze, coppie, lavoro, potenza, nonché i principi generali della meccanica classica; la seconda declina i citati concetti teorici nel campo di funzionamento delle macchine reali, trattando fra l'altro di cuscinetti, manovellismi, camme, ruote dentate, dispositivi ad organi flessibili; non manca infine un cenno ai problemi di stabilità dinamica degli alberi ruotanti. Grazie all'approccio semplice e concreto e alle immagini a corredo, "Rudimenti di meccanica" è un agile volume concepito per fornire a tutti le conoscenze di base della meccanica e dei principali componenti meccanici, sufficienti per i non addetti ai lavori animati da motivazioni esclusivamente culturali, comunque utili anche per gli allievi tecnici e ingegneri che iniziano "da zero" l'appassionante studio della materia.

L’energia è un elemento onnipresente e fondamentale per ogni società umana: la sua abbondanza o scarsità, il suo costo e la sua origine definiscono il tipo di sviluppo o di declino di un gruppo, di una comunità o di una nazione nel corso della storia. Capire cos’è l’energia, come si trasforma e come si conserva è utile per orientarsi nel mondo attuale e futuro, per comprendere aspetti che vanno dall’economia all’astrofisica, dall’industria alla bolletta della luce, dalla scelta dell’automobile alla progettazione di un’abitazione sostenibile, dalla fisiologia alla nutrizione; per scegliere e decidere cosa è meglio fare a livello individuale e collettivo; per valutare strategie e decisioni politiche. Quella dell’energia è una storia che lega in modo stretto scienza e società, e che Roberto Battiston racconta affrontando i molti nodi del dibattito contemporaneo – il cambiamento climatico, la geopolitica delle risorse, la povertà energetica, le implicazioni etiche delle nostre scelte – per smontare preconcetti e illuminare connessioni spesso invisibili.

Esiste un modo per raccontare la fisica che non sia solo scientifico, ma anche narrativo, visivo, emotivo? Taccuino di fisica illustrata nasce da questa domanda, un libro sorprendente che unisce rigore e immaginazione, divulgazione e illustrazione, teoria ed esperienza personale. Massimo Temporelli – fisico e voce appassionata della cultura scientifica italiana – spiega, scompone, indaga le dieci leggi fondamentali della fisica e le trasforma in episodi profondamente umani, in parabole filosofiche, riflessioni sul tempo, sulla materia, sul cambiamento. Il risultato è un’opera che restituisce alla fisica il suo ruolo originario: non solo disciplina tecnica, ma forma di pensiero che ci insegna a stare nel mondo, e a saperlo leggere. Un taccuino per studenti, sognatori, insegnanti e per chiunque voglia comprendere a fondo la meraviglia delle leggi dell’Universo. Non serve essere scienziati per lasciarsi toccare dalla potenza di una legge fisica. Basta fermarsi, osservare: ascoltare il battito dell’Universo e imparare a leggerlo attraverso il suo alfabeto.

Perché l’erba è verde e il cielo è blu? Perché la sedia non si affloscia sotto di noi e la Terra non collassa in una particella minuscola? E che aspetto avrà il computer del futuro? A queste domande può rispondere solo la meccanica quantistica: la teoria che ci permette di esplorare l’infinitamente grande e l’infinitamente piccolo, fondamento di tutta la tecnologia moderna e, al tempo stesso, sfida radicale alla nostra intuizione. Un appassionato di formule, Frank Verstraete, e un’amante delle parole, Céline Broeckaert, raccontano l’insolita storia della fisica quantistica, dagli albori nei primi anni del Novecento alla sua consacrazione come rivoluzione epistemologica. Con uno stile vivace e accessibile, mettono al centro le idee e le scoperte più che i calcoli, trasformando ogni capitolo in una variazione musicale sul tema. Un viaggio che unisce rigore, creatività e leggerezza, in cui concetti come “indeterminazione” ed “entanglement” smettono di essere astrazioni e diventano strumenti per comprendere la realtà e scoprire la bellezza nascosta dell’universo

La presente opera è dedicata a una esposizione ampia della meccanica analitica, essenzialmente orientata verso la costruzione delle soluzioni dei problemi fondamentali che la teoria stessa presenta. La meccanica analitica costituisce uno dei corpi di dottrina meccanici senza dubbio più importanti, anche perché vi si collegano da una parte settori ingegneristici vitali; dall'altra storia natural-filosofiche di fondo, come la meccanica quantistica, la relatività e le statistiche classiche e quantiche. La seconda parte è dedicata essenzialmente alla riduzione di rango di un sistema canonico ed esistenza di classi di soluzioni particolari; ai principi variazionali e alle loro fondamentali conseguenze classiche, relativistiche e quantistiche; indi alla teoria della stabilità e vibrazioni, infine alla dinamica impulsiva. Si appoggia, naturalmente, alla prima parte, del quale è il seguito.

Sono passati 100 anni dall’avvio della rivoluzione quantistica. Per celebrare questa ricorrenza, l’Assemblea generale delle Nazioni Unite ha dichiarato il 2025 Anno Internazionale della Scienza e della Tecnologia Quantistica. Onde di materia racconta l’origine di questa svolta epocale della fisica, avvenuta tra il 1924 e il 1925, quando uno sconosciuto principe francese intuì la natura ondulatoria della materia, gettando così le basi della meccanica quantistica. Molto più di un saggio divulgativo, questo libro propone una riflessione sulla conoscenza e sulla nostra percezione della realtà, attraverso la figura di Louis de Broglie, di cui vengono esplorati il genio e l’impatto sulla fisica moderna. Storia e scienza si fondono in una narrazione limpida e suggestiva, rivelando come le grandi rivoluzioni del pensiero nascano dal coraggio di sfidare le certezze.

In questo volume sono raccolte quattro conferenze che Albert Einstein tenne nel maggio del 1921 all'Università di Princeton. In esse il premio Nobel per la Fisica presenta i concetti fondamentali e gli strumenti matematici che stanno alla base della teoria della relatività. Concentrandosi sugli aspetti essenziali, Einstein mette in luce il cuore della teoria nel suo sviluppo concettuale, offrendo così un'introduzione chiara e autorevole per chi desidera comprenderla direttamente dalle sue parole.

Fin dall'antichità alcuni uomini particolarmente curiosi (poi li hanno chiamati scienziati), non si sono limitati ad osservare il mondo in cui vivevano - che, in fondo, è lo stesso in cui abitiamo anche noi oggi - ma hanno incominciato a porsi delle domande sul perché fosse fatto proprio così. Si sono chiesti, ad esempio, perché il Sole sorge e tramonta tutti i giorni (dove va a dormire di notte?). Perché gli oggetti pesanti devono per forza cadere (e chi li sta tirando verso il basso?). Perché solo alcuni corpi galleggiano sull'acqua (che differenza c'è fra un grosso pezzo di legno che sta a galla e un minuscolo sassolino che invece va a fondo?). Perché, dopo un temporale a volte compare l'arcobaleno (da dove saltano fuori tutti quei colori?). E così via. Ed è proprio grazie agli innumerevoli tentativi di comprendere le regole a cui obbedisce la natura, ostinatamente portati avanti nelle varie epoche della storia, che oggi siamo in grado di dare una spiegazione ragionevole a (quasi) tutti i fenomeni di cui siamo quotidianamente spettatori. Io ne ho selezionati alcuni che mi sembrano particolarmente interessanti, per condurvi passo dopo passo alla loro comprensione. Per fare un po' d'ordine ho raggruppato i vari argomenti in cinque diverse sezioni. Vorrei, infine, rassicurarvi sul fatto che quello che vi sto proponendo di leggere non richiede un particolare impegno, e quindi può essere facilmente compreso anche da coloro che ritengono di non possedere un particolare feeling per la fisica e la matematica (in tutto il libro non compare nemmeno una formula, ve l'assicuro!). Sono sicuro che la lettura non vi annoierà perché la scoperta di cose nuove - sono quasi certo che molte delle cose che leggerete saranno per voi una vera novità! - non lascia mai indifferenti.

Questo volume contiene una raccolta di problemi svolti e ampiamente commentati su argomenti selezionati di Elettromagnetismo e Ottica. Il volume nasce dall'esperienza didattica maturata dagli autori nell'insegnamento dei corsi di Fisica Generale presso le Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Milano. Lo scopo di questa raccolta di problemi è di fornire agli studenti delle Facoltà di Ingegneria e Scienze un valido supporto didattico allo studio della Fisica Generale nell'ambito di un corso di base. Rispetto alla precedente edizione, questa nuova versione presenta un'importante integrazione: l'inserimento di alcune pagine introduttive che sintetizzano e chiariscono la teoria essenziale relativa ai temi degli esercizi proposti, offrendo così allo studente uno strumento più organico e immediato per orientarsi tra principi teorici e applicazioni pratiche. Inoltre, una selezione di svolgimenti dettagliati di alcuni problemi è resa disponibile sul TextinCloud, favorendo l'approfondimento e l'autonomia nello studio. I problemi sono raggruppati nelle seguenti aree tematiche: elettrostatica nel vuoto e nella materia; correnti elettriche; magnetostatica nel vuoto e nella materia; campi elettrici e magnetici variabili nel tempo; onde elettromagnetiche; ottica geometrica; ottica ondulatoria. Nella stessa collana sono disponibili raccolte di problemi di Meccanica e di Termodinamica.