Fisica (G28)

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
6
Crediti massimi
64
Ore totali
SSD
FIS/07
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire gli elementi necessari a comprendere i principali fenomeni fisici, soprattutto quelli piu' specificamente collegati alla figura formata dal Corso di Laurea.
Lo studente acquisisce le conoscenze di base per interpretare i principali fenomeni fisici; imposta concettualmente e affronta numericamente problemi inerenti gli aspetti fisici delle discipline agrarie e ambientali.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Programma
Elenco succinto degli argomenti trattati a lezione. Obiettivi della Fisica. Grandezze fondamentali e derivate e unità di misura. Il sistema Internazionale. Come si presenta il risultato di una misura o il valore di una grandezza (valore-(errore)-udm e notazione scientifica). Esempi (formule, calcoli numerici, equivalenze udm, cifre decimali, calcolo dimensionale...). Sistemi di riferimento e assi cartesiani. Ripasso di angoli e vettori. Vettore posizione e vettore spostamento. Esempi ed esercizi. Cinematica. Scopo della cinematica. Legge oraria e traiettoria. Definizione di velocità. Velocità media 1D, 2D e 3D. Il moto rettilineo uniforme. Cinematica. Velocità istantanea: passaggio al limite. Il significato geometrico e fisico della derivata. Il problema inverso: significato fisico dell'integrale. L'accelerazione media e il moto uniformemente accelerato. Legge oraria del moto u.a. ricavata con e senza il calcolo integrale. Il moto balistico (parabolico) e la caduta dei gravi. Il moto balistico come composizione di moti r.u. e r.u.a. Grandezze caratteristiche del moto balistico: gittata, tempo di volo, massima quota, traiettoria parabolica. Esempi ed esercizi sui moti rettilinei e balistici 1D e 2D. Il moto circolare uniforme. Velocità angolare e accelerazione centripeta. Il moto circolare uniforme in coordinate cartesiane. Composizione di moti armonici e moti periodici. Dinamica. I principio di Newton, massa e inerzia. Definizione operativa di massa. Le forze: II I° principio di Newton. La forza di gravità: esempi e ordini di grandezza. Forza peso e accelerazione di gravità. Gravità e atmosfera: implicazioni. III principio di Newton. Azione e reazione. Reazioni vincolari. Elementi di raccordo: trasferire forze con funi. Metodologia per la soluzione di problemi di dinamica (diagramma delle forze, eq. vettoriale --> eq. scalari...). Esempi di reazioni vincolari in casi di interesse (equilibrio di corpi sospesi, moto circolare e circolare uniforme...) e collegamento con cinematica. Funi e raccordi ideali. Il piano inclinato senza attrito. Piano inclinato, equilibrio di forze, carrucole. La forza della molla (richiamo del moto armonico) e il dinamometro. Forze di attrito. L'attrito come reazione vincolare. Origine microscopica dell'attrito. Esercizi sull'attrito (piano inclinato scabro, ROTOR, carrucole e attrito). Catene di masse distribuite con e senza attrito. Il lavoro: definizione, proprietà, esempi. Additività e integrale di linea. La potenza e la relazione potenza-forza-velocità. Il lavoro delle forze notevoli: peso, molla e attrito. Lavoro e dipendenza dalla traiettoria. Il teorema dell'energia cinetica. Relazione lavoro-energia. Forze conservative: energia potenziale e conservazione dell'energia meccanica. Conservazione dell'energia generalizzata. La via energetica. Metodologia generale. Lezione Fisica dei fluidi. Le fasi della materia e l'approssimazione del continuo. Grandezze per unità di superfice e volume. Introduzione alla statica dei fluidi. La pressione. Leggi di Stevino e Pascal. Vasi comunicanti. Il barometro di Torricelli. Principio di Archimede: la spinta di galleggiamento. Esempi ed esercizi di statica dei fluidi: fluidi immiscibili in vasi comunicanti; martinetto idraulico; iceberg; pressione idrostatica in bacini. Fenomeni interfacciali. Tensione superficiale. Capillarità, bagnabilità. Risalita (discesa) capillare. Esempi ed esercizi (i fenomeni capillari nelle piante, il dissodamento del suolo, i tensioattivi). Dinamica dei fluidi. I fluidi ideali. La portata e la conservazione della massa. Teorema di Bernoulli per i fluidi ideali. Esempi e applicazioni di Bernoulli alla vita quotidiana: scoperchiamento di tetti, apertura di porte e finestre, il tappo della pentola a pressione, portanza negli aeroplani, aspiratore ad acqua, il tubo di Venturi e derivati. Fluidi con attrito: Bernoulli generalizzato, la perdita di carico (cenni). Esempi di sis
Informazioni sul programma
Modalità di esame: l'esame prevede una prova scritta (contenente anche esercizi di carattere più teorico) e una prova orale sui contenuti del corso.
Propedeuticità
E' fortemente consigliato avere seguito il corso di Matematica.
Prerequisiti e modalità di esame
Algebra elementare; trigonometria; logaritmi; funzioni e loro proprietà; derivata e integrale definito (loro interpretazione geometrica).
Materiale didattico e bibliografia
Sito del corso: http://apodestaf.ariel.ctu.unimi.it/v3/Home/ Il materiale pubblicato sul sito (traccia delle lezioni, prove d'esame) e gli appunti del corso rappresentano una guida per lo studente che dovrà comunque studiare, cominciando dalla teoria, su un buon testo di Fisica Generale (*). Lo studio della teoria è fondamentale per la preparazione della prova scritta, oltre che di quella orale. (*) I seguenti testi sono facilmente reperibili in libreria (anche usati) e nelle biblioteche universitarie:- Halliday, Resnick, Walker, "Fondamenti di Fisica".- Giancoli, "Fisica", oppure "Fisica con Fisica Moderna".
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Ufficio del docente presso il Dip. di Fisica, sez. Struttura della Materia