FISICA I
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- ISABELLA GARZIA
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- FIS/01
Obiettivi formativi
- Gli obiettivi del corso sono quelli di fornire i fondamenti della fisica classica, in particolare della meccanica e termodinamica. Alla fine del corso è prevista un'introduzione alla relatività speciale o ristretta in cui saranno discussi gli aspetti fondamentali con lo scopo di fornire allo studente una visione più completa delle leggi della meccanica
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- comprensione delle leggi della dinamica che governato il moto del punto materiale
- caratteristiche della dinamica e della statica del corpo rigido
- cenni su onde e propagazione delle onde nei mezzi materiali
- leggi che governano il comportamento dei gas perfetti
- termodinamica: primo e secondo principio, definizione di entropia.
Il corso mira ad assicurare che lo studente acquisisca il rigore formale e le abilita' indispensabili per saper impostare e risolvere problemi relativi ai suddetti argomenti, dimostrando cosi' la padronanza degli argomenti necessaria per il percorso di studi. Prerequisiti
- E' consigliato avere buone basi di matematica e algebra elementare, trigonometria e geometria analitica. Una conoscenza preliminare del calcolo infinitesimale e' un vantaggio, pur non essendo richiesto.
Contenuti del corso
- Argomenti principali:
Metodo scientifico e calcolo vettoriale (Introduzione). Cinematica e dinamica del punto materiale (10/12 ore). Leggi delle forze (10 ore). Dinamica dei sistemi (8 ore). Urti (2 ore). Oscillazioni e onde (4 ore). Termodinamica (10/12 ore). Relativita' speciale (4 ore).
Le ore dedicate a ciascun argomento sono solo indicative e potrebbero subire delle piccole variazioni.
Argomenti in dettaglio: misure ed unità di misura, vettori e leggi delle forze. Cinematica del punto materiale e moto relativo. Dinamica del punto materiale e dei sistemi. Lavoro ed energia. Dinamica dei sistemi e dei corpi rigidi. La gravitazione ed il campo gravitazionale. Urti (perfettamente) elastici ed anaelastici. Moti oscillatori e onde. Onde sonore, sovrapposizione delle onde e onde stazionarie. Equilibrio termico, definizione di calore e temperatura. Gas ideali. Prima e seconda legge della termodinamica. Macchine termiche e ciclo di Carnot. Reversibilità e irreversibilità dei processi termodinamici. Definizione di entropia. Relatività speciale: postulati. Cinematica relativistica. Trasformazioni di Lorentz, trasformazione delle velocità, tempo proprio. Dinamica relativistica. Relazione energia-momento ed equivalenza tra massa ed energia. Quadrivettore momento-energia.
Applicazioni ed esercitazioni.
Durante il corso, saranno suggeriti degli approfondimenti facoltativi su tematiche inerenti agli argomenti trattati e non. Metodi didattici
- Il docente del corso tiene lezioni frontali di teoria ed esercitazioni. In contemporanea, saranno trasmesse in streaming. Non verranno fornite registrazioni delle lezioni tenute via streaming.
Molte delle equazioni e dei teoremi saranno ricavati durante le lezioni, altri saranno lasciati agli studenti come approfondimento assieme al materiale di supporto.Le domande da parte degli studenti sono continuamente sollecitate. Lo stesso vale per le esercitazioni collettive.
Tutto il materiale didattico di cui il docente si serve, sia per la parte di teoria che di esercitazioni, sarà condiviso sulla classroom del corso dopo ogni lezione o argomento trattato.
Lo scopo è sollecitare gli studenti a seguire la lezione prendendo appunti propri (che potranno essere confrontati con il materiale fornito dal docente) e ragionare sui problemi presentati.
Un tutor didattico, in orari diversi da quelli delle lezioni, svolge ulteriori esercitazioni per integrare e potenziare l'apprendimento. Modalità di verifica dell'apprendimento
- La verifica dell'apprendimento avviene attraverso due prove:
1)Prova scritta: 3/4 esercizi da risolvere in autonomia con eventuale ausilio dei propri appunti. Non è consentito l'utilizzo di libri di testo ed è fortemente consigliato munirsi di calcolatrice scientifica per effettuare i calcoli.
Tempo a disposizione per la prova: da 1,5 ad un massimo di 2 ore. La prova scritta si ritiene superata se si e' conseguito un punteggio maggiore o uguale a 17/30 fino ad un massimo di 30/30.
Il superamento di una prova scritta rimane valido ai fini dell'accesso all'esame orale fino alla fine dell'anno accademico in corso.
2)Prova orale: domande a discrezione della commissione d'esame sugli argomenti svolti a lezione, ed ha una durata tipica di 20-40 minuti. La prova orale si ritiene superata se si e' conseguito un punteggio maggiore o uguale a 18/30.
Il giudizio complessivo sull'apprendimento si ottiene facendo la media pesata dei voti conseguiti nelle prove scritta (si assegna un peso pari a 1) e orale (si assegna un peso pari a 2), Il giudizio complessivo deve essere superiore o uguale a 18/30.
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento. Testi di riferimento
- Testi di riferimento per la teoria ed esercizi:
1) Fisica Vol. I - Meccanica e termodinamica
autori: P. Mazzoldi - M. Nigro - C. Voci - Ed. EdiSES
2) Fisica Generale, Meccanica e Termodinamica (seconda edizione)
autori: S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, M. Villa - Zanichelli
3) Lezioni di Fisica 1 - Meccanica e Termodinamica (seconda edizione);
autori: Sette, Alippi, Bettucci - Zanichelli
4) Fisica – Meccanica e Termodinamica
autori: Lamberto Duò, Paola Taroni - EdiSES Università
5) Fisica Generale - Meccanica Acustica
Termologia e Termodinamica Teoria Cinetica dei Gas
autore: S. Rosati - Casa Ed. Ambrosiana, Milano
Per la risoluzione degli esercizi si consigliano:
1) M. Villa e A. Ugozzini, Esercizi di Fisica (Meccanica), Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
2) P. Mazzoldi, A. Saggion, C Voci, Problemi di Fisica Generale (Meccanica, Termodinamica), Edizioni Libreria Cortina, Padova
