Fisica generale

A.A. 2022/2023
9
Crediti massimi
80
Ore totali
SSD
FIS/01 FIS/02 FIS/03 FIS/04 FIS/05 FIS/06 FIS/07 FIS/08
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento ha lo scopo di introdurre i metodi della fisica sperimentale ed alcuni concetti fondamentali della fisica classica, nonche' di iniziare gli studenti alla modellizzazione e alla soluzione di semplici problemi di interesse applicativo, attraverso la scelta di approssimazioni e l'uso di metodi di calcolo appropriati. Gli argomenti trattati includono la meccanica del punto e del corpo rigido, la termodinamica, l'elettromagnetismo e l'ottica.
Risultati apprendimento attesi
Gli studenti saranno in grado di risolvere problemi standard di fisica classica, avendo acquisito gli strumenti teorici e matematici per razionalizzare un problema concreto di fisica e per la sua risoluzione.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
annuale
In caso di emergenza, le lezioni verranno erogate in modalita' sincrona tramite zoom, anche usando una lavagna virtuale. Le lezioni saranno registrate e rese disponibili sul sito Ariel del corso.

Programma
Meccanica e termodinamica (approx 4 CFU)

Meccanica
1. Grandezze siche ed unità di misura.
2. Cinematica del punto materiale. Sistemi di riferimento.
3. Dinamica del punto materiale. Le leggi di Newton.
4. Lavoro, energia cinetica ed energia potenziale. Conservazione dell'energia.
5. Momento angolare e momento torcente.
6. Quantità di moto e urti.
7. Cinematica e dinamica dei corpi rigidi.
8. Oscillazioni ed onde.

Termodinamica
1. Trasformazioni in un sistema termodinamico: il primo principio della Termodinamica.
2. Applicazioni del primo principio della termodinamica ai gas perfetti.
3. Macchine termiche. Il ciclo di Carnot. L'entropia e il secondo principio della Termodinamica.
4. Cenni di teoria cinetica dei gas.

Elettromagnetismo e ottica (approx 4 CFU)

Elettromagnetismo
1. Elettrostatica: legge di Coulomb e principio di sovrapposizione.
2. Campo elettrico. Potenziale elettrico.
3. Legge di Gauss e sue applicazioni.
4. Energia elettrostatica. Dielettrici: dipolo elettrico e polarizzazione.
5. Corrente elettrica e conservazione della carica. Legge di Ohm.
6. Magnetostatica: il campo magnetico.
7. La forza magnetica su cariche e correnti: forza di Lorenz.
8. Il campo magnetico creato da correnti stazionarie. La legge di Biot-Savart e la legge di Ampére.
9. Campi elettrici e magnetici dipendenti dal tempo. Correnti indotte: legge di Faraday-Lenz.
10. Corrente di spostamento: legge di Ampére-Maxwell.

Ottica
1. Equazioni di Maxwell. Campo di radiazione: onde sferiche ed onde piane. Spettro elettromagnetico.
2. Interferenza e di razione. Ri essione e rifrazione di onde piane.
3. Ottica geometrica.
Prerequisiti
Conoscenze di base di analisi matematica (limiti, derivate, integrali), di algebra vettoriale e di trigoniometria.
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni.
Materiale di riferimento
Serway-Jewett "Principi di Fisica" - EdiSES Edizioni
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta dalla durata di tre ore in cui lo studente risolve tre esercizi (uno di meccanica, uno di elettromagnettismo e uno di termodinamica) da scegliere tra sei proposti. Con una valutazione positiva dello scritto, lo studente e' ammesso ad un colloquio orale.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 64 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Lunedi ore 14-15 (su appuntamento)
Ufficio del docente