Fisica (G25)
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire i fondamenti della meccanica, della termodinamica e dell'elettrologia, con particolare attenzione allo sviluppo di un rigoroso metodo scientifico, sia a livello teorico sia per la soluzione di semplici problemi fisici. Lo scopo del corso è inoltre quello di favorire la comprensione di altri corsi caratterizzanti del corso di laurea.
Risultati apprendimento attesi
Acquisizione delle conoscenze e competenze necessarie per la corretta interpretazione dei principali fenomeni fisici e delle leggi ad essi correlate. Capacità di affrontare e risolvere esercizi numerici, utilizzando gli strumenti matematici opportuni, e di interpretare grafici di grandezze fisiche. Lo studente sarà inoltre in grado di descrivere con linguaggio appropriato i fenomeni fisici di base.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Introduzione alla Fisica
- Unità fondamentali del Sistema Internazionale, prefissi, unità derivate, analisi dimensionale
- Scalari e vettori, prodotto scalare (espressi analiticamente per componenti o geometricamente).
Cinematica
- Moto in una dimensione: posizione e spostamento, velocità, accelerazione, moto uniformemente accelerato, caduta libera
- Moto in più dimensioni: traiettoria, moto uniformemente accelerato, moto circolare uniforme, velocità angolare ed accelerazione angolare
Dinamica
- Leggi di Newton: concetto di forza e di massa, equazioni del moto, azione e reazione
- Esempi di forze: forza di gravità e costante g, forza elastica, forza centrifuga, forza di attrito statico e dinamico.
- Lavoro effettuato da una forza, forze conservative, energia potenziale e cinetica, conservazione dell'energia
- Urti e conservazione quantità di moto
- legge della gravitazione universale, attrazione gravitazionale tra corpi sferici.
Meccanica dei fluidi
- Definizioni di densità e pressione
- Legge di Stevino, principio di Pascal e principio di Archimede
- Equazione di Bernoulli
- Fluidi ideali e non ideali: viscosità, capillarità e tensione superficiale
Termodinamica
- temperatura e calore
- transizioni di fase
- principi della termodinamica
- macchine termiche e ciclo di Carnot
- gas perfetti e teoria cinetica dei gas
Cenni di elettromagnetismo
- cariche elettriche e legge di Coulomb
- Campo elettrico, potenziale elettrico e energia potenziale elettrica.
- Condensatori, resistenze e circuiti in corrente continua
- Unità fondamentali del Sistema Internazionale, prefissi, unità derivate, analisi dimensionale
- Scalari e vettori, prodotto scalare (espressi analiticamente per componenti o geometricamente).
Cinematica
- Moto in una dimensione: posizione e spostamento, velocità, accelerazione, moto uniformemente accelerato, caduta libera
- Moto in più dimensioni: traiettoria, moto uniformemente accelerato, moto circolare uniforme, velocità angolare ed accelerazione angolare
Dinamica
- Leggi di Newton: concetto di forza e di massa, equazioni del moto, azione e reazione
- Esempi di forze: forza di gravità e costante g, forza elastica, forza centrifuga, forza di attrito statico e dinamico.
- Lavoro effettuato da una forza, forze conservative, energia potenziale e cinetica, conservazione dell'energia
- Urti e conservazione quantità di moto
- legge della gravitazione universale, attrazione gravitazionale tra corpi sferici.
Meccanica dei fluidi
- Definizioni di densità e pressione
- Legge di Stevino, principio di Pascal e principio di Archimede
- Equazione di Bernoulli
- Fluidi ideali e non ideali: viscosità, capillarità e tensione superficiale
Termodinamica
- temperatura e calore
- transizioni di fase
- principi della termodinamica
- macchine termiche e ciclo di Carnot
- gas perfetti e teoria cinetica dei gas
Cenni di elettromagnetismo
- cariche elettriche e legge di Coulomb
- Campo elettrico, potenziale elettrico e energia potenziale elettrica.
- Condensatori, resistenze e circuiti in corrente continua
Prerequisiti
Algebra elementare; trigonometria; logaritmi; funzioni e loro proprietà; derivata e integrale definito (loro interpretazione geometrica).
È fortemente consigliato di aver seguito le lezioni dell'insegnamento "Matematica" del primo semestre (e possibilmente aver sostenuto il relativo esame).
È fortemente consigliato di aver seguito le lezioni dell'insegnamento "Matematica" del primo semestre (e possibilmente aver sostenuto il relativo esame).
Metodi didattici
32 ore di lezioni teoriche frontali e 32 ore di esercitazioni.
Materiale di riferimento
James S. Walker, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Pearson, 6ª edizione. Il programma del corso seguirà da vicino i capitoli di questo manuale. Qualsiasi altro buon libro di fisica di livello universitario può essere utile.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame scritto sarà diviso in due parti. Nella prima verrà fornito agli studenti un questionario con 10 domande semplici a risposta chiusa o aperta su argomenti trattati durante le lezioni. Dopo 30 minuti il questionario verrà ritirato.
La seconda parte d'esame consisterà in alcuni problemi (più complessi dei precedenti) su differenti argomenti svolti nel corso, da svolgersi in un tempo più lungo (generalmente un'ora e mezza).
Gli studenti devono presentarsi davanti all'aula 15 minuti prima dell'inizio della prova scritta, muniti di documento di identità con foto e di fogli protocollo.
Durante tutto lo svolgimento dell'esame non è consentito utilizzare libri o appunti. Nella sola seconda parte dello scritto è consentito l'uso di un formulario fornito dal docente.
Gli studenti che all'esame scritto otterranno una votazione uguale a 16/30 o 17/30 potranno sostenere un esame orale per raggiungere (o superare) la sufficienza (18/30).
Gli studenti con votazione uguale o superiore a 18/30 potranno a loro discrezione sostenere un esame orale o semplicemente confermare il voto dello scritto.
La comunicazione del superamento della prova scritta e quindi del calendario delle prove orali, avviene tramite il portale Ariel. L'esame orale (se sostenuto) contribuisce nella misura massima del 20% al voto finale che è espresso in trentesimi.
La seconda parte d'esame consisterà in alcuni problemi (più complessi dei precedenti) su differenti argomenti svolti nel corso, da svolgersi in un tempo più lungo (generalmente un'ora e mezza).
Gli studenti devono presentarsi davanti all'aula 15 minuti prima dell'inizio della prova scritta, muniti di documento di identità con foto e di fogli protocollo.
Durante tutto lo svolgimento dell'esame non è consentito utilizzare libri o appunti. Nella sola seconda parte dello scritto è consentito l'uso di un formulario fornito dal docente.
Gli studenti che all'esame scritto otterranno una votazione uguale a 16/30 o 17/30 potranno sostenere un esame orale per raggiungere (o superare) la sufficienza (18/30).
Gli studenti con votazione uguale o superiore a 18/30 potranno a loro discrezione sostenere un esame orale o semplicemente confermare il voto dello scritto.
La comunicazione del superamento della prova scritta e quindi del calendario delle prove orali, avviene tramite il portale Ariel. L'esame orale (se sostenuto) contribuisce nella misura massima del 20% al voto finale che è espresso in trentesimi.
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docente:
Genoni Marco Giovanni
Siti didattici
Docente/i