Matematica e fisica

A.A. 2023/2024
10
Crediti massimi
80
Ore totali
SSD
FIS/01 FIS/02 FIS/03 FIS/04 FIS/05 FIS/06 FIS/07 FIS/08 MAT/01 MAT/02 MAT/03 MAT/04 MAT/05 MAT/06 MAT/07 MAT/08 MAT/09
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire allo studente la comprensione della matematica e della fisica di base (equazioni, disequazioni, sistemi, limiti, derivate, meccanica, termodinamica, fenomeni ondulatori, elettricità e magnetismo), illustrandone la rilevanza con esempi concreti per poter risolvere semplici esercizi in cui questi principi vengono applicati a problemi specifici.
Risultati apprendimento attesi
L'obiettivo del corso consiste nel rendere gli studenti autonomi nella risoluzione di problemi matematici e fisici, fornendo loro gli strumenti di base necessari per tale scopo.
Corso singolo

Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.

Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre

Programma
Per la parte di Matematica e Statistica (48 h):
· Insiemi numerici;
· Operazioni sugli insiemi;
· Proporzionalità diretta ed inversa;
· Percentuali;
· Radicali;
· Logaritmi;
· Esponenziali;
· Equazioni di primo grado intere e frazionarie;
· Equazioni di secondo grado intere e frazionarie;
· Equazioni di grado superiore al secondo;
· Sistemi di equazioni di primo grado intere e frazionarie;
· Sistemi di equazioni di secondo grado intere e frazionarie;
· Disequazioni di primo grado intere e frazionarie;
· Disequazioni di secondo grado intere e frazionarie;
· Sistemi di disequazioni di primo grado intere e frazionarie;
· Sistemi di disequazioni di secondo grado intere e frazionarie;
· Elementi di trigonometria;
· Limiti;
· Derivate;
· Elementi di logica matematica;
· Elementi di Statistica Descrittica;
Per la parte di Fisica (32h):
· Elementi preliminari: grandezze fisiche; unità di misura; notazione scientifica e ordini di grandezza; cifre significative; grandezze scalari e grandezze vettoriali; operazioni con i vettori (somma, sottrazione, prodotto scalare e prodotto vettoriale, scomposizione).
· Cinematica: velocità e accelerazione (medie e istantanee); moto rettilineo uniforme; moto uniformemente accelerato; moto circolare uniforme e moto armonico; moto parabolico.
· Dinamica del punto materiale: i tre principi della dinamica (con applicazioni pratiche); esempi di forze: forza peso, forza elastica, forza vincolare, forza di attrito; quantità di moto; momento di una forza; leve.
· Lavoro ed energia: definizione di lavoro; energia meccanica; energia cinetica e teorema dell'energia cinetica; forze conservative; energia potenziale gravitazionale ed elastica; conservazione dell'energia meccanica e sue applicazioni.
· Stati di aggregazione della materia: cenni alle forze intermolecolari; descrizione qualitativa degli stati gassoso, liquido e solido.
· Stati e dinamica dei liquidi: pressione; legge di Pascal; legge di Stevino; principio di Archimede; portata; teorema di Bernoulli e sue applicazioni
· Termodinamica: calore e temperatura; modalità di trasmissione del calore; passaggi di stato; capacità termica e calore specifico; trasformazioni particolari di un gas (isobare, isocore, isoterme e cicliche); equazione di stato dei gas perfetti; lavoro di compressione e di espansione di un gas; energia interna; primo e secondo principio della termodinamica; cicli termodinamici; rendimento di una macchina termica.
· Elettricità: carica elettrica e legge di Coulomb; campo elettrico di una carica puntiforme; flusso del campo elettrico e teorema di Gauss; potenziale elettrico e energia potenziale elettrica; corrente elettrica continua; leggi di Ohm; leggi di Kirchhoff; risoluzione di circuiti elettrici.
· Magnetismo: fenomeni magnetici fondamentali (filo percorso da corrente, spira e solenoide).
Prerequisiti
Sono necessari come prerequisiti nozioni di matematica di base, come risoluzione di equazioni algebriche, calcolo di aree di figure piane e volume di solidi.
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni pratiche
Materiale di riferimento
Materiale prodotto a lezione (per la parte di Matematica e Statistica)
Serway e Jevett, Principi di fisica, vol. 1 (EdiSES) (per la parte di Fisica)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame scritto (1h + 1h).
L'esame consiste nello svolgimento di una prova scritta tesa all'accertamento dell'acquisizione, della corretta comprensione e della capacità di rielaborazione dei contenuti del corso. La prova verrà valutata in trentesimi e il voto terrà conto dell'esattezza e della qualità delle risposte.
Il voto finale dell'esame è la media aritmetica delle votazioni avute nel modulo di matematica e nel modulo di fisica.
Il risultato finale sarà visibile direttamente tramite SIFA.
Moduli o unità didattiche
Matematica e statistica
MAT/02 - ALGEBRA
MAT/09 - RICERCA OPERATIVA
MAT/08 - ANALISI NUMERICA
MAT/07 - FISICA MATEMATICA
MAT/06 - PROBABILITA E STATISTICA MATEMATICA
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA
MAT/04 - MATEMATICHE COMPLEMENTARI
MAT/03 - GEOMETRIA
MAT/01 - LOGICA MATEMATICA
Lezioni: 48 ore

Principi di fisica
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
Lezioni: 32 ore

Docente/i
Ricevimento:
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