Murani (Oreste) - Fisica 1 - Trattato elementare di Fisica compilato ad uso de' licei e degli istituti tecnici - Hoepli [Ed. 4 - 1909]
Trattato elementare di Fisica compilato ad uso de' licei e degli istituti tecnici. Quarta edizione riveduta dall'Autore
Volume primo. Meccanica dei solidi e dei fluidi. Acustica. Dell'Energia termica. Illustrato da 538 incisioni.
Formato: 15,5 x 22,5. Pagine XXIII-708.
Il frontespizio
Avvertenza dell'autore
Anche in questa quarta edizione del mio Corso di Fisica, come nelle precedenti, ho segnato con asterisco vari paragrafi che mi son parsi eccedere alquanto i limiti dell'insegnamento secondario; alcuni però fanno parte del programma della Fisica complementare nella sezione Fisico-Matematica degli Istituti tecnici. I miei egregi Colleghi potranno ometterli nel loro insegnamento, senza danno dell'insieme: del resto si regolino a seconda della scolaresca, e del tempo concesso alle loro lezioni. Milano, Febbraio 1909.
INDICE
Preliminari.
1. Sensazioni. Natura
2. Osservazione, esperienza, fenomeni; leggi fisiche
3. Formule empiriche: interpolazione
4. Rappresentazione grafica della legge di un fenomeno
5. Metodo deduttivo
6. Induzione
7. Ipotesi
8. Divisioni della Fisica
9. Scienze naturali
10. Fisica e chimica
11. Stati fisici
12. Qualità specifiche dei solidi
13. Viscosità dei liquidi
14. Proprietà generali
15. Estensione. Impenetrabilità
16. Divisibilità; costituzione dei corpi; molecole ed atomi
17. Variabilità di volume
18. Termometro a mercurio
19. Pregi del termometro
20. Termometro ad alcool
21. Termometro ad aria
22. Termometro Réaumur e Fahrenheit
23. Porosità e filtrazione
24. Peso de' corpi; gravità
25. Attrazione universale: gravitazione
26. Peso specifico
27. Forze molecolari e stati di aggregazione
28. Affinità
29. Elasticità
30. Solubilità de' solidi
31. Cristallizzazione
32. Conclusioni generali sulla costituzione della materia
33. Cenno sulla ipotesi degli elettroni
PARTE PRIMA
Meccanica dei solidi.
CAPITOLO I.
Del moto.
34. Cinematica
35. Quiete e moto
36. Traiettoria
37. Moto uniforme e moto vario
38. Velocità media, velocità istantanea
39. Moto uniformemente vario
40. Moto vario qualunque
41. Il metro; il minuto secondo
42. Movimento composto: principio della indipendente coesistenza dei movimenti
43. Composizione di due moti rettilinei e uniformi: parallelogrammo delle velocità
44. Determinazione analitica della velocità risultante
45. Poligono delle velocità
46. Decomposizione di una velocità data in altre componenti
47. Composizione di due o più moti rettilinei e uniformi: parallelogrammo delle velocità
48. Moto parabolico
49. Moto rotatorio; velocità angolare
50.*Odografo del movimento
51.*Accelerazione centripeta nel moto circolare uniforme
52.*Moto oscillatorio di un punto
53.*Durata dell'oscillazione pendolare
54.*Rappresentazione grafica del moto pendolare
55. Moto di traslazione di un sistema materiale
56. Moto rotatorio di un sistema materiale
57. Composizione dei moti rotatori
58. Moto elicoidale
CAPITOLO II.
Leggi fondamentali della dinamica.
59. Dinamica
60. Prima legge della dinamica: legge d'inerzia
61. Forze: forze interne e forze esterne di un sistema materiale
62. Trasmissione delle reciproche azioni fra i corpi
63. Misura pratica delle forze; dinamometri
64. Chilogrammo; suoi multipli e sottomultipli; molecola-grammo
65. Caratteri di una forza e sua rappresentazione grafica
66. Seconda legge della dinamica; legge della quantità di moto
67. Massa
68. Impulso; quantità di moto
69. Densità
70. Parallelogrammo delle forze
71. Scalari e vettori; somma di più vettori
72. Terza legge della dinamica: azione e reazione
CAPITOLO III.
Statica.
73. Statica
74. Scomposizione di una forza data in due altre
75. Composizione di un numero qualunque di forze applicate a un medesimo punto
76. Trasporto del punto di applicazione di una forza lungo la linea d'azione. Composizione delle forze applicate a punti invariabilmente connessi
77. Composizione di due forze parallele
78. Coppie
79. Composizione delle coppie
80. Composizione di un numero qualunque di forze parallele. Centro delle forze parallele
81. composizione di un numero qualunque di forze comunque dirette, applicate a n punti invariabilmente connessi
82. Corpi girevoli intorno ad un punto
83. Teorema di Varignon
84. Corpo girevole intorno ad un asse fisso
85. Centro di gravità
86. Determinazione sperimentale del centro di gravità
87. Determinazione geometrica del centro di gravità
88. Condizione per l'equilibrio de' corpi pesanti. Varie specie di equilibrio
89. Paradosso meccanico
CAPITOLO IV.
Equilibrio delle forze nelle macchine.
90. Macchine
91. Leva
92. Bilancia
93. Stadera
94. Puleggia fissa; puleggia mobile
95. Asse nella ruota
96. Piano inclinato
97. Vite
98. vite micrometrica
99. Sferometro
100. Calibro Palmer
101. Macchina a dividere
102. Cuneo
103. Taglia; polispato
104. Ingranaggi; sistemi di verricelli
105. Asse differenziale
106. Vite perpetua
107. Attrito e altre resistenze passive
Asse differenziale
CAPITOLO V.
Dinamica.
108. Oggetto della dinamica
109. Moto dei gravi secondo la verticale
110. Resistenza opposta dall'aria ai corpi in moto
111. Piano inclinato: macchina di Atwood
112. Verifica sperimentale della 2a legge della dinamica
113. Apparecchio del Morin
114. Moto dei gravi lungo piani inclinati e linee curve
115.*Moto parabolico dei proiettili nel vuoto
116.*Altra soluzione del moto parabolico
117. Pendolo
118. Durata delle piccole oscillazioni di un pendolo
119.*Altra soluzione
120. Leggi del moto oscillatorio pendolare
121. Pendolo composto
122. Applicazione del pendolo agli orologi; scappamento ad ancora
123. Apparente rotazione del piano d'oscillazione di un pendolo
124. Forza centripeta e centrifuga
125.*Variazione della gravità con la latitudine
126. Lavoro meccanico
127. Misura del lavoro
128. Potenza di un motore
129. Lavoro di una forza, quando la sua direzione non coincide con quella dello spazio percorso dal punto di applicazione
130. Lavoro motore; lavoro resistente
131.*Lavoro di una forza variabile
132. Energia di moto; forza viva
133. Misura di una forza per mezzo della quantità di moto o della forza viva
134. Principio delle forze vive
135. Energia potenziale
136. Trasformazione reciproca dell'energia attuale e potenziale
137. Sistema conservativo. Principio della conservazione dell'energia
138.*Applicazione del principio della conservazione dell'energia al moto oscillatorio del pendolo
139. Conclusione intorno al principio della conservazione dell'energia
140. Varie forme dell'energia, e sua trasformazione
141. Degradazione dell'energia
142. Principio delle velocità virtuali
143.*Macchine in moto
144. Lavoro nelle macchine
145. Freno dinamometrico del Prony
146.*Quantità di moto e forza viva nel moto rotatorio. Momento d'inerzia
147.*Verifiche sperimentali; volano
148.*Problemi relativi al moto rotatorio
149.*Momento d'inerzia intorno ad un asse non passante pel centro di gravità
150.*Momenti d'inerzia di alcuni corpi regolari e omogenei
151.*Lunghezza del pendolo composto
152.*Determinazione sperimentale del momento d'inerzia
153.*Pendolo a inversione
154. Assi permanenti di rotazione
155. Assi stabili ed instabili di rotazione
156. Giroscopio
157. Urto centrale
158. Urto dei corpi anelastici
159. Urto dei corpi elastici
160. Conservazione della quantità di moto e dell'energia cinetica nell'urto dei corpi elastici
161. Urto obliquo
Urto di corpi elastici
CAPITOLO VI.
Sistema di misure assolute.
162. Che cosa vuol dire misurare. Sistemi di misure
163. Sistemi assoluti. Sistema (C. G. S.)
164. Sistema pratico e sistema assoluto
165. Unità fondamentali
166. Unità derivate. Equazioni di dimensione
167. Dimensioni delle unità meccaniche
CAPITOLO VII.
Gravitazione universale.
169.*Attrazione tra le masse materiali
170.*Leggi di Keplero
171.*Legge dell'attrazione universale
172.*Le leggi di Keplero sono approssimate
173.*La gravità è un caso particolare dell'attrazione universale
174.*Variazione della gravità con l'altitudine
175.*Applicazioni della legge di Newton
176.*Esperienze del Cavendish
177.*Determinazione della costante di gravitazione. Massa e densità media della terra
178.*Massa del sole
CAPITOLO VIII.
Elasticità dei solidi.
179. Elasticità
180. Elasticità di compressione e di trazione
181. Catetometro
182.*Variazione di volume durante la trazione
183. Comprimibilità cubica
184.*Lavoro delle forze elastiche
185. Elasticità di flessione
186. Orologi a molla
187. Bilanciere
188. Elasticità di torsione
189.*Determinazione sperimentale del momento d'inerzia di un corpo
190. Elasticità susseguente
191. Incrudimento e tempera
PARTE SECONDA
Meccanica dei fluidi
CAPITOLO IX.
Idrostatica.
192. Come si deve intendere la quiete dei liquidi
193. I liquidi sono poco comprimibili, ed elastici
194. Teorema di Pascal
195. Torchio idraulico
196. Superficie di livello
197. Pressioni destate dalla gravità in un liquido
198. Paradosso idrostatico
199. Vasi comunicanti
200. Livella a bolla d'aria
201. Principio d'Archimede
202. Galleggiamento dei corpi
203. Condizione per la stabilità dell'equilibrio dei galleggianti
204. Peso specifico
205. Peso specifico dei solidi
206. Peso specifico dei liquidi
207. Densimetri
208. Aerometri Beaumé
209. Alcoolometro centesimale
Vasi comunicanti
Peso specifico di un liquido
CAPITOLO X.
Azioni molecolari nei liquidi.
210. Coesione nei liquidi
211. Adesione tra solidi e liquidi
212. Tensione superficiale
213. Misura della tensione superficiale
214.*Formula di Laplace
215. Sperimenti di Plateau
216.*Sistemi laminari
217.*Bolle di sapone; pressione prodotta dalle lamine liquide curve
218. Formazione della vena liquida
219. Fenomeni capillari
220.*Legge di Jurin-Borelli. Angolo di raccordamento
221. Fatti dipendenti dalla capillarità
222. Imbibizione
223. Soluzione
224. Diffusione
225. Dialisi
226. Diosmosi
227.*Pressione osmotica: soluzioni diluite
228.*Fattore di Van't Hoff; ipotesi di Arrhenius
CAPITOLO XI.
Aerostatica.
229. Comprimibilità ed elasticità degli aeriformi
230. Peso dell'aria e degli altri gas
231. Atmosfera, pressione atmosferica
232. Barometro
233. Barometro di Fortin
234. Barometro del Volta e di Gay-Lussac; barometro di Bunten
235. Barometro normale
236. Barometro a quadrante
237. Correzioni barometriche
238. Barometri metallici
239. Altimetria, formule ipsometriche
240. Legge di Boyle o Mariotte
241.*Volumenometro
242. Manometri
243. Manometro barometrico di Regnault
244. Spinta dell'aria; baroscopio
245.*Correzioni delle pesate
246. Aerostati
247.*Misura della forza ascensionale
248. Dirigibilità degli aerostati
Barometro olosterico
CAPITOLO XII.
Dinamica dei fluidi.
249. Macchine pneumatiche
250. Macchina pneumatica a mercurio di Geissler
251. Macchina di compressione
252. Macchina di compressione e di rarefazione
253. Trombe ad acqua
254. Pompe da incendio
255. Fontana di compressione
256. Fontana di Erone
257. Sifone
258. Vaso di Tantalo
259. Vaso di Mariotte
260.*Velocità di efflusso di un liquido. Teorema di Torricelli
261.*Verifica sperimentale del teorema di Torricelli
262.*Contrazione della vena
263.*Movimento di un liquido in un condotto
264.*Colpo d'ariete: ariete idraulico
265.*Pressione esercitata dai liquidi in moto contro le pareti del condotto
266.*Aspiratore Bunsen
267.*Pompa Sprengel
268.*Efflusso dei liquidi attraverso tubi strettissimi; coefficiente di attrito
269. Filtrazione
270.*Efflusso dei gas da un orificio
271.*Perdita di carico per la contrazione
272. Moto di un gas lungo un tubo
CAPITOLO XIII.
Azioni molecolari nei gas.
273. Costituzione cinetica dei gas
274. Miscugli gasosi: legge di Dalton
275. Velocità molecolari
276. Diffusione dei gas
277. Diosmosi degli aeriformi
278. Atmolisi
279. Assorbimento dei gas operato dai solidi
280. Occlusione
281. Soluzione dei gas ne' liquidi
282. Dialisi
PARTE TERZA
Acustica.
CAPITOLO XIV.
Produzione e propagazione de' suoni.
283. Moti oscillatorii de' corpi elastici: suoni
284. Vibrazioni di un corista: metodo grafico
285. Metodo ottico
286. Propagazione del suono
287. Velocità del suono nell'aria
288. Formula che dà la velocità del suono nell'aria e negli altri gas
289. Velocità del suono nei liquidi
290. Velocità del suono nei solidi
291. Onde longitudinali nell'aria: lunghezza d'onda
292. Riflessione del suono
293. Eco
294. Suono e rumore
CAPITOLO XV.
Caratteri distintivi de' suoni e in particolare della loro altezza
295. Caratteri fondamentali di un suono
296. Intensità del suono
297. Altezza dei suoni: ruota di Savart
298. Metodo della Sirena
299. Metodo del sonometro
300. Metodo grafico per determinare il numero delle vibrazioni di un corista
301. Intervalli musicali
302. Scala matematica o naturale
303. Suoni armonici
304. Toni e semitoni
305. Diesis e bemolle
306. Scala minore
307. Scala temperata
308. Corista normale
309. Limiti dei suoni udibili e della voce umana
CAPITOLO XVI.
Come vibrano i vari corpi.
310. Vibrazione delle corde
311. Composizione di due moti ondulatori che hanno egual periodo ed ampiezza, e si propagano con la stessa velocità in senso contrario
312. Sperimenti del Melde
313. Legge delle vibrazioni delle corde
314.*Vibrazioni trasversali delle verghe
315.*Vibrazioni delle lastre
316.*Vibrazioni longitudinali delle corde e delle verghe
317. Oscillazioni libere e oscillazioni forzate. Risonanza
318. I corpi risonanti assorbono energia
319. Tubi sonori
320. Perturbazioni alle estremità
321. Verifiche sperimentali de' nodi e de' ventri ne' tubi sonori
322.*Sperimenti del Kundt
323.*Misura del modulo di elasticità dei solidi
324. Fischio del Galton
325. Tubi ad ancia
326. Organo vocale
327.*Fiamme sonore
328.*Fiamme sensibili
329.*Microfono a gas
330.*Vibrazioni sonore nelle vene liquide
CAPITOLO XVII.
Interferenza dei suoni, composizione delle vibrazioni.
331. Interferenza dei suoni: battimenti
332. Suoni di combinazione
333.*Composizione delle vibrazioni. Metodo ottico di Lissajous
334.*Comparatore ottico di Lissajous
Metodo Lissajous
CAPITOLO XVIII.
Del metallo dei suoni e dell'udito.
335. Metallo dei suoni
336. Fonautografo di Scott
337. Legge dei suoni armonici
338. Analisi dei suoni
339. Apparecchio del Koenig
340. Timbro delle vocali
341. Sintesi de' suoni
342. Potere risolutivo dell'orecchio
343. Descrizione dell'orecchio
344. Fonografo; grammofono
PARTE QUARTA
Dell'energia termica
CAPITOLO XIX.
Calore e temperatura.
345. Energia termica
346. Unità pratica del calore; caloria
347. Temperatura dei corpi; termometro
348. Scelta della sostanza termometrica
349. Revisione della graduazione di un termometro; spostamento dello zero
350. Prontezza e sensibilità del termometro
351. Altre specie di termometri a mercurio
352. Termometro ad alcool
353. Termometro metastatico
354. Cautele nell'uso del termometro
355. Termometri a massima e a minima
356. Termometro differenziale di Leslie
CAPITOLO XX.
Trasmissione del calore.
357. Propagazione del calore
358. Conduzione del calore
359. Termometro di contatto di Fourier
360. Conduttività de' cristalli
361.*Coefficiente di conduttività interna
362.*Misura del coefficiente di conduttività esterna
363.*Legge delle temperature in una sbarra
364.*Verifica sperimentale delle leggi suddette
365.*Misura dei coefficienti di conduttività relativa
366. Conduttività termica de' liquidi
367. Convezione del calore negli aeriformi
368. Applicazioni
369.*Velocità del raffreddamento
CAPITOLO XXI.
Calorimetria.
370. Varia capacità termica de' corpi
371. Calore specifico
372. Legge di Dulong e Petit
373. Calorimetro a ghiaccio di Lavoisier e Laplace
374.*Calorimetro a ghiaccio di Bunsen
375. Calorimetri ad acqua
376.*Calorimetro a mercurio di Favre e Silbermann
CAPITOLO XXII.
Sorgenti di calore - Nozioni sulla teoria del calore.
377. Trasformazione reciproca del lavoro e del calore
378. Primo principio della termodinamica o principio di Mayer
379. Sperimenti di Joule
380. Esperimenti di Hirn
381.*Altri metodi per la determinazione dell'equivalente meccanico del calore
382. Freddo prodotto da un gas compresso che sfugge nell'atmosfera
383.*Applicazioni diverse
384. Calore svolto nelle combinazioni chimiche
385.*Metodo del Berthélot
386. Potere calorifico
387. Calore animale e lavoro muscolare
388. Energia solare
389.*Attinometri. Calore solare
390.*Origine del calore solare
CAPITOLO XXIII.
Dilatazione termica dei solidi.
391. Coefficienti di dilatazione
392. Problemi relativi alla dilatazione lineare dei solidi
393. Dilatazione cubica
394. Variazione del peso specifico colla temperatura
395.*Misura dei coefficienti di dilatazione lineare. Metodo di Lavoisier e Laplace
396. Leggi delle dilatazioni dei solidi e loro applicazioni
CAPITOLO XXIV.
Dilatazione termica de' liquidi.
397. Dilatazione assoluta e dilatazione apparente
398. Relazione tra la dilatazione apparente e la dilatazione assoluta dei liquidi
399. Coefficiente di dilatazione assoluta del mercurio
400.*Dilatometro
401.*Termometro a peso
402.*Risultati sperimentali
403. Massimo di densità dell'acqua
404. Densità dell'acqua alle diverse temperature
405. Correzione barometrica
CAPITOLO XXV.
Il calore negli aeriformi.
406. Dilatazione termica dei gas
407. Problemi sulla dilatazione termica dei gas
408.*Sperimenti di Regnault
409.*Risultati generali
410. Altra forma dell'equazione caratteristica dei gas
411. Zero assoluto
412.*Termometro normale
413. Termometro a gas di Jolly
414.*Misura delle alte temperature
415.*Pirometro a gas
416.*Metodo di Regnault per trovare la densità dei gas
417.*Peso di un litro d'aria nelle condizioni normali
418. Densità dei gas relativa all'acqua
419. Calore specifico dei gas
420. Calore specifico a pressione costante e a volume costante
421.*Come si riparte la quantità di calore fornita a un corpo
422.*Rappresentazione geometrica del lavoro compiuto da un corpo
423.*Trasformazione a volume costante di un gas
424.*Trasformazione a pressione costante
425.*Relazione tra l'energia del moto di traslazione delle molecole di un gas, e la temperatura assoluta; energia molecolare ed energia atomica
426. Ipotesi di Avogadro e Ampère
427. Volume molecolare
428.*Equazione caratteristica dei gas riferita alla molecola-grammo
CAPITOLO XXVI.
Fusione e solidificazione.
429. Fusione
430. Leggi della fusione
431. Calore di fusione del ghiaccio
432. Influenza della pressione sul punto di fusione
433. Aumento di volume che presenta l'acqua al momento della sua congelazione
434. Fiori di ghiaccio
435. Altri esperimenti del Tyndall; rigelo
436. Solidificazione
437. Cristallizzazione
438. Soprafusione
439.*Calore di fusione: sua misura
440. Soluzione: calore di soluzione, calore di diluizione
441.*Soluzioni diluite
442. Soprasaturazione
443.*Abbassamento del punto di solidificazione dei liquidi dovuto alle sostanze disciolte; legge di Raoult
444.*Crioidrati
445. Miscugli frigoriferi
446. Fenomeni termici che accompagnano le mescolanze de' liquidi
447. Fusione delle leghe
CAPITOLO XXVII.
Proprietà generali degli aeriformi e dei liquidi.
448. Sperimenti di Andrews
449. Curve di Amagat
450. Formula di Van der Waals
CAPITOLO XXVIII.
Vaporizzazione dei liquidi.
451. Vaporizzazione, vapori
452. Vapori non saturi o vapori surriscaldati
453. Vapori saturi
454. Principio di Watt
455. Tensioni massime dei vapori di diversi liquidi
456. Tensione massima del vapor d'acqua fra 0° e 100°; esperienze di Dalton
457. Tensione del vapor d'acqua al disotto di 0°; metodo di Gay-Lussac
458. Tensione massima del vapor d'acqua al disopra e al disotto di 100°; metodo di Regnault
459.*Formule empiriche
460. Applicazioni; ipsometro
461. Forze elastiche dei vapori di altri liquidi
462. Tensione dei vapori delle soluzioni saline o acide
463. Densità de' vapori
464.*Dissociazione
465. Problemi pratici
466. Densità dei vapori saturi
467. Tensione dei vapori misti ai gas; legge di Dalton
468. Formule relative alle mescolanze di gas e di vapori
469. Evaporazione
470. Produzione di freddo per evaporazione
471. Produzione artificiale del ghiaccio
472. Stato igrometrico dell'aria
473. Igrometri a condensazione
474. Igrometro ad assorbimento
475. Igrometro chimico
476. Psicrometro
477. Ebollizione
478. 1^ Legge dell'ebollizione
479. Esperimenti di Cagniard-Latour e Drion
480. 2^ Legge dell'ebollizione
481. Influenza delle sostanze disciolte sulla temperatura di ebollizione
482. Teoria dell'ebollizione
483. Calore di vaporizzazione; calore di vaporizzazione dell'acqua
484. Calore di vaporizzazione di alcuni altri liquidi
485. Distillazione
486. Distillazione frazionata
487. Lambicco di Salleron
488. Calefazione; fenomeno di Leidenfrost
CAPITOLO XXIX.
Liquefazione degli aeriformi.
489. Liquefazione degli aeriformi
CAPITOLO XXX.
Delle macchine termiche e del 2° principio della termodinamica
490. Descrizione elementare di una macchina a vapore
491. Lavoro di una macchina a vapore; diagrammi di Watt
492. Rendimento effettivo di una macchina a vapore
493. Ciclo di Carnot
494. Cicli riversibili
495.*Postulato di Clausius
496.*Indipendenza del lavoro dalla sostanza che percorre un dato ciclo; 2° principio della Termodinamica
497.*Rendimento teorico
498.*Ostacoli che si oppongono a raggiungere il limite massimo del rendimento. Degradazione dell'energia
499.*Motori a gas
500.*Ciclo teorico delle macchine tipo Otto ad esplosione, con compressione
501. Ciclo reale
502. Rendimento pratico
503. Rendimento teorico
504. Motori a gas povero
505. Scala delle temperature assolute
506.*Equazione di Clausius; entropia