FISICA SPERIMENTALE
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- DIEGO BISERO
- Crediti formativi
- 9
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
Obiettivi formativi
- Il corso ha lo scopo di introdurre lo studente allo studio della Fisica Generale e di fornire le prime conoscenze sull'argomento. Particolare attenzione viene riservata all'insegnamento dei metodi più appropriati per risolvere problemi scientifici e alla corretta esposizione di tali procedure (definizione delle variabili e del sistema di riferimento, corretta gestione delle unità di misura). Alla fine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze relative ai principi fondamentali della meccanica, della termodinamica classiche e dell’elettromagnetismo. Inoltre avrà sviluppato le abilità necessarie per affrontare e risolvere problemi e semplici applicazioni sugli stessi argomenti.
Prerequisiti
- Per poter affrontare lo studio di questa materia è necessario aver sviluppato una adeguata metodologia di studio di argomenti a carattere scientifico, che deve basarsi sulla comprensione del significato delle leggi e delle equazioni e non sulla loro mera memorizzazione. E' indispensabile conoscere le basi dell'analisi matematica; di conseguenza il superamento dell'esame di "Matematica" è un prerequisito per poter sostenere l'esame del presente corso.
Contenuti del corso
- Primo Modulo (6 CFU - 48 ore)
Introduzione (2 ore di lezione + 1 ora di esercitazioni):
Grandezze scalari e vettoriali. Sistemi di unita' di misura. Analisi dimensionale.
Meccanica del punto materiale (13 ore di lezione + 5 ore di esercitazioni):
Meccanica del punto. Cinematica: spostamento, velocità, accelerazione; moti rettilineo e curvilineo; analisi di moti caratteristici. Moti relativi. Dinamica: massa e forza, i sistemi di riferimento inerziali, le leggi della dinamica. Lavoro, potenza, energia cinetica, forze conservative. Energia potenziale. Energia meccanica.
Meccanica dei sistemi (12 ore di lezione + 3 ore di esercitazioni):
Sistemi di punti materiali. Centro di massa, impulso, quantità di moto, urti, momento angolare. Corpo rigido. Equazioni del moto e leggi di conservazione.
Gravitazione (1 ore di lezione + 1 ora di esercitazioni).
Fluidi (9 ore di lezione + 2 ore di esercitazioni):
Meccanica dei fluidi: pressione in un fluido; equazioni di continuità e di Bernoulli; applicazioni.
Termodinamica (11 ore di lezione + 3 ore di esercitazioni):
Temperatura; scale termometriche. Gas perfetti e reali. Calore. Capacità termica e calore specifico. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni. Secondo principio della termodinamica. Ciclo di Carnot. Entropia
Secondo Modulo (3 CFU – 24 ore)
Elettromagnetismo (24 ore di lezione + 8 ore di esercitazione)
Forze e campi elettrici. Potenziale elettrico e capacità. Corrente e circuiti a corrente continua. Forze e campi magnetici. Metodi didattici
- Il corso consiste in lezioni frontali ed esercitazioni. Durante lo svolgimento delle lezioni gli studenti potranno interagire comunicando eventuali difficoltà, legate ad esempio alla comprensione degli argomenti o alla insufficiente preparazione sui prerequisiti del corso. Durante le esercitazioni, svolte anche grazie alla disponibilità del personale ausiliario (supporto alla didattica, tutor), verranno proposti problemi ed applicazioni dei concetti teorici introdotti a lezione. Sarà incoraggiata la partecipazione attiva degli studenti alla soluzione dei problemi e ci sarà la possibilità di proporre problemi di loro interesse.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’esame del primo modulo consiste in una prova scritta su tutti gli argomenti del programma e comprende sia esercizi che domande di teoria. L’esame orale è opzionale e si effettua su esplicita richiesta dello studente, solo se si è superata la prova scritta, con una votazione compresa tra 18 e 30.
L’esame del secondo modulo consiste in una prova scritta su tutti gli argomenti del modulo (elettromagnetismo). L’esame orale è opzionale e si effettua su esplicita richiesta dello studente, solo se si è superata la prova scritta, con una votazione compresa tra 18 e 30.
Il voto finale è dato dalla media pesata con i CFU della votazione ottenuta nel primo modulo e nel secondo modulo. Testi di riferimento
- I seguenti testi sono utilizzati per l'insegnamento:
- Halliday, Resnick; Fondamenti di Fisica (meccanica, onde, termodinamica); VII edizione; CEA.
- Mazzoldi, Nigro, Voci; Elementi di Fisica (meccanica, termodinamica); EdiSES, 2008.
- Serway, Jewett; Principi di Fisica; EdiSES, 2015
Dispense e diapositive delle proiezioni vengono messe a disposizione sul sito internet del corso.
Altri libri consigliati (esercizi):
- Villa, Uguzzoni; Esercizi di Fisica - Meccanica; CEA, 2016.
- Del Papa, Giordani, Giugliarelli; Problemi di Fisica con Soluzione - meccanica, termodinamica, gravitazione; CEA, 2014.
