Fisica generale

A.A. 2016/2017
Insegnamento per
6
Crediti massimi
48
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Fornire conoscenze di base della fisica e delle sue metodologie per la descrizione e l'analisi dei fenomeni naturali

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Lezioni: 48 ore
Docente: Fanti Marcello
Programma
SISTEMI DI RIFERIMENTO
Coordinate cartesiane e angolari
Vettori posizione e spostamento
Vettori in generale: somma, sottrazione, prodotto scalare, prodotto vettoriale

CINEMATICA
Moto nello spazio, traiettoria, legge oraria
Velocità media e istantanea
Accelerazione, accelerazione tangenziale e centripeta
Velocità angolare

DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
Legge di inerzia, moto rettilineo uniforme
Leggi della dinamica (F=ma, composizione di forze, principio azione-reazione)
Integrazione dell'equazione del moto
Caso particolare: forza costante, moto uniformememente accelerato
Caso particolare: forza centripeta, moto circolare uniforme
Quantità di moto e condizioni per la sua conservazione
Momento torcente, momento angolare, condizioni per la sua conservazione

INTERAZIONI IN NATURA
Campi di forza
Introduzione sulle interazioni fondamentali: gravitazionale, elettromagnetica, cenni sull'interazione forte e debole
Esempi di moto in campi elettrici e magnetici [spettrometro di massa, acceleratore circolare...]
Forze macroscopiche: reazioni vincolari, forze impulsive, attriti, forze di superficie

CAMPI SCALARI E VETTORIALI
Linee di campo
Integrali di linea e circuitazione
Superfici orientate e flusso
Gradiente di un campo scalare

LAVORO ED ENERGIA
Lavoro, energia cinetica, potenza
Forze conservative, energia potenziale
Energia meccanica e sua conservazione

CAMPI DI FORZA CENTRALI
Conservazione del momento angolare
Energia potenziale
Moto in un campo centrale

FORZE ELASTICHE
Forza elastica di una molla
Moto oscillatorio armonico
Energia elastica
Moto del pendolo
Forze elastiche nei materiali (cenni)
Modello di reazione vincolare (cenni)
Oscillatore forzato

FLUIDODINAMICA
Forze di superficie, pressione
Leggi di Stevino, Pascal, Archimede
Legge di Bernoulli

FORZE GRAVITAZIONALI
Legge della gravitazione universale
Energia gravitazionale
Moti in un campo gravitazionale centrale
Teorema di Gauss e campo generato da una massa sferica estesa

CAMPI ELETTRICI
Legge di Coulomb, teorema di Gauss
Potenziale elettrostatico
Dipolo elettrico, cenni sull'interazione fra atomi e molecole
Corrente elettrica e densita` di corrente
Conduttori e modello di conduzione microscopico, legge di Ohm
Proprieta` dei conduttori, schermo elettrostatico

CAMPI ELETTROMAGNETICI
Equazioni di Maxwell
Campi magnetici particolari: filo, spira, solenoide
Dipolo magnetico (cenni), cenni sulla magnetizzazione
Legge di Faraday-Neumann-Lenz e campi elettrici non conservativi.
Onde elettromagnetiche
Onde em nella materia: dispersione (cenni)
Onde em nei conduttori: assorbimento e schermo elettromagnetico

OTTICA
Spettro elettromagnetico
Principio di Huygens
Interferenza e diffrazione
Principio di Fermat, raggio ottico
Legge della riflessione
Indice di rifrazione, cammino ottico
Legge della rifrazione
Lente sottile

TERMODINAMICA
Temperatura empirica e legge-zero
Capacita` termica, calore latente
Teoria cinetica dei gas rarefatti
Prima legge della termodinamica e conservazione dell'energia
Ciclo di Carnot, macchine termiche, rendimento
Seconda legge della termodinamica ed entropia
Propedeuticità
Matematica Generale
Prerequisiti e modalità di esame
Prerequisiti: buona conoscenza della matematica di base, trigonometria, funzioni esponenziale e logaritmo, calcolo differenziale e integrale.
Prova scritta obbligatoria: possibilità di scelta fra prove scritte in itinere o prova scritta unica finale.
Prova orale opzionale, per perfezionare il voto raggiunto allo scritto. Per conseguire il punteggio massimo la prova orale è necessaria.
Metodi didattici
Lezioni frontali di teoria ed esercitazioni.
La frequenza e` FORTEMENTE consigliata.
Materiale didattico e bibliografia
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana (2006)
Dispensa reperibile sulla pagina web del corso
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Dipartimento di Fisica, Via Celoria 16, 4o piano