Anno di corso: 1

Crediti: 12
Crediti: 6
Crediti: 12
Crediti: 12
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Lingua/Prova Finale

Anno di corso: 2

Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 12
Crediti: 8
Crediti: 8
Crediti: 12

Anno di corso: 3

Crediti: 4
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 6
Crediti: 12
Tipo: A scelta dello studente
Crediti: 7
Tipo: Lingua/Prova Finale
Crediti: 3
Tipo: Altro

GEOFISICA

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2014/2015
Anno di corso: 
2
Anno accademico di erogazione: 
2015/2016
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Crediti: 
8
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
66

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

esame orale e scritto (con risoluzione di problemi)

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Lo scopo del corso è fornire allo studente una conoscenza di importanti fenomeni geofisici, relativi soprattutto alla parte meno profonda della terra, coerentemente al taglio principalmente ambientale e applicativo del corso di laurea. Di alcuni fenomeni estremamente rilevanti per la geodinamica e la geofisica dell'interno della terra vengono trattate le equazioni differenziali a derivate parziali che reggono il fenomeno e ricavate delle soluzioni particolari. In questo modo si spera che gli studenti possano apprendere modalità generali secondo cui possono essere affrontate quantitativamente problematiche della geodinamica e che siano, almeno parzialmente, messi in grado di leggere la letteratura rilevante (almeno quella non matematicamente avanzata).

Contenuti

Verranno introdotti i concetti e le leggi fisiche necessarie alla comprensione dei fenomeni rilevanti per la geofisica. Verranno quindi descritti i principali strumenti di misura e le metodologie di investigazione della Terra poco profonda. In particolare, si tratteranno i seguenti temi: campo gravitazionale terrestre, rotazione terrestre, geomagnetismo, proprietà elettriche e termiche della Terra, sismologia, radioattività delle rocce. Le esercitazioni riguarderanno la risoluzione di problemi pratici relatiivi alla parte teorica.

Programma esteso

Gravità e moti rotatori. Legge di gravitazione universale. Forza e accelerazione gravitazionale tra corpi puntiformi e corpi estesi. Energia potenziale gravitazionale e lavoro. Potenziale gravitazionale. Superfici equipotenziali. Accelerazione centripeta. Geopotenziale. Geoide. Misure da satellite. Maree. Momento di inerzia. Conservazione del momento angolare e dell'energia di rotazione. Variazioni del periodo di rotazione terrestre. Variazioni della posizione dell'asse di rotazione terrestre. Oscillazione di Chandler. Prospezioni gravimetriche. Misure assolute di gravità: il pendolo, il metodo a caduta libera, il metodo a spinta e caduta libera. Misure relative di gravità: il gravimetro. Correzioni alle misure di gravità: latitudine, maree, correzione di aria libera, correzione per la piastra di Bouguer, correzione topografica. Interpretazione delle anomalie di gravità
Magnetismo. Forza magnetica. Potenziale magnetico. Campo di dipolo magnetico. Metodo di Gauss. Momento magnetico. Magnetizzazione. Suscettività magnetica. Forza di Lorentz. Proprietà magnetiche dei materiali. Diamagnetismo. Paramagnetismo. Ferromagnetismo. Anisotropie magnetiche. Domini singoli e multipli. Magnetizzazione delle rocce: magnetizzazione indotta e permanente (sedimentaria e termopermanente). Geomagnetismo. Inclinazione e declinazione. Campo geomagnetico di riferimento internazionale. Variazioni temporali del campo magnetico: variazioni secolari, inversioni del campo, variazioni diurne. Modelli. Dinamo magnetica. Prospezioni magnetiche. Magnetometri. Correzioni alle misure: temporali, latitudine, altitudine. Interpretazioni delle anomalie magnetiche. Rapporto di Konigsberger. Geotermia Gradiente termico. Gradiente adiabatico, gradiente della temperatura di fusione. Trasporto di calore. Conduzione termica. Equazione del flusso di calore. Penetrazione del calore esterno nel suolo. Convezione. Cenni alla modellistica geodinamica (eq. di continuità, eq. di Navier-Stokes, eq. di convezione-diffusione del calore). Misure geotermiche. Termistori: termocoppie, termoresistenze. Regimi transitori per la stima della conduttività termica.
Elettricità . Forza di Coulomb. Potenziale elettrico. Tensione. Resistività . Proprietà elettriche della materia. Geoelettricità . Prospezione elettrica. Metodo a quattro elettrodi.
Radioattività . Struttura atomica. Isotopi. Decadimenti radioattiviti: alfa e beta. Costante di decadimento. Tempo di dimezzamento. Metodi di datazione: Radiocarbonio. Metodi di datazione: Stronzio-rubidio; potassio-argon; uranio-piombo. Lo spettrometro di massa.
Sismica. Elasticità . Legge di Hooke. Tensore degli sforzi. Matrice di deformazione: deformazione longitudinale e distorsione. Modulo di Young e di rigidità . Onde sismiche. Onde di compressione (onde P). Equazione dell'onda in una dimensione. Velocità di propagazione. Energia dell'onda e sua attenuazione. Onde trasversali (onde S). Onde di superficie (onde di Love e di Rayleigh). Propagazione delle onde: rifrazione e riflessione. Angolo critico. Sismometro e sismogramma. Errori della misura. Cenni alla prospezione sismica passiva e struttura interna della Terra. Terremoti. Intensità e magnitudine. Determinazione dei parametri: metodo diretto e metodo inverso.

Bibliografia consigliata

William Lowrie Fundamental of Geophysics, Cambridge University Press, 2007.
Dispense fornite dall’insegnante.

Metodi didattici

- Lezione frontale
- Esercitazione

Contatti/Altre informazioni

Sul sito web: www.geo.unimib.it nell'area didattica è possibile trovare le informazioni sul c.v. del docente, il numero di telefono dello studio, la sede universitaria o di lavoro, l’orario di ricevimento studenti e l’indirizzo e-mail.