Anno di corso: 1

Crediti: 12
Crediti: 6
Crediti: 16
Crediti: 8
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: 12
Crediti: 14
Crediti: 6
Crediti: 12
Crediti: 8

Anno di corso: 3

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

FISICA I

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2019/2020
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2019/2020
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
16
Ciclo: 
Annualita' Singola
Ore di attivita' didattica: 
142
Prerequisiti: 

Conoscenze di matematica di base (risoluzione di equazioni e sistemi di equazioni).

E’ utile una conoscenza basilare del calcolo differenziali (derivate e integrali).

Moduli

Metodi di valutazione

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

E’ prevista una prova scritta (risoluzione di esercizi) e una prova orale (discussione sugli argomenti del corso), dopo il superamento della prova scritta.

La prova scritta può essere sostituita da quattro prove parziali, due a semestre. Gli studenti del CdL in Matematica che seguono solo i primi 12 crediti devono sostenere solo le prime tre prove parziali.

La prova scritta si intende superata se si ottiene un esito non insufficiente in 3/4 delle prove [o 2/3 delle prove per gli studenti del CdL in Matematica]. L'assenza conta come una prova non sufficiente.

Dopo il superamento della prova scritta è possibile sostenere l'orale in qualsiasi appello, entro l'anno accademico. ll superamento della prova scritta rimane valido anche a seguito di un non superamento della prova orale.

Gli orali vengono effettuati a partire dal giorno dello scritto e nei giorni successivi. Di norma dopo la data di chiusura dell'appello verrà comunicato un calendario con le convocazioni per l'orale tramite il sito di e-learning.

L'esito finale non è una media con pesi degli esiti delle prove scritta e orale, ma viene determinato da una valutazione globale basata su:

• esattezza e precisione nella soluzione degli esercizi (prova scritta);

• conoscenza degli argomenti, capacità di applicarli a casi concreti, proprietà di linguaggio, chiarezza, completezza e prontezza nell’esposizione (prova orale).

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Fornire agli studenti le basi di Meccanica Classica, Termodinamica Classica e Relatività Speciale (per i soli studenti del CdL in Fisica) e le metodologie per risolvere problemi su questi argomenti.

Contenuti

Cinematica e dinamica del punto materiale, di un sistema di N punti materiali e del corpo rigido.

Conservazione dell'energia meccanica, della quantità di moto e del momento angolare.

Gravitazione.

Oscillatore armonico libero, smorzato e forzato, la risonanza, fenomeni di propagazione in mezzi elastici.

Principi della termodinamica, teoria cinetica del gas ideale, temperatura, energia interna ed entropia.

Trasformazioni di Lorentz per tempo e spazio, energia e momento.

Programma esteso

Definizione operativa di grandezza fisica. Unità di misura nel Sistema Internazionale.

Proprietà dei vettori e relative operazioni.

Equazione del moto, vettori posizione, velocità ed accelerazione per un punto materiale. Moto rettilineo, moto circolare, moto parabolico e moto armonico.

Coordinate polari e coordinate intrinseche, Relatività Galileiana, sistemi di riferimento inerziali, sistemi di riferimento rotanti.

Principia di Newton, forze reali ed apparenti, forza elastica, peso, forze di attrito, esempi di semplici sistemi dinamici, momento di una forza e momento assiale, momento angolare.

Lavoro di una forza, teorema delle forze vive, forze conservative, energia potenziale e conservazione dell'energia meccanica.

Centro di massa e sue proprietà, teoremi di Koenig, teorema dell'impulso, urti elastici ed anelastici nel laboratorio e nel sistema del centro di massa, sistemi a massa variabile.

Corpo rigido, moto rotatorio intorno ad asse fisso, momento di inerzia, moto di puro rotolamento, urti tra corpi rigidi, statica del corpo rigido.

Pendolo semplice, pendolo fisico, pendolo di torsione, trottola e moto di precessione.

Oscillatore armonico libero, smorzato e forzato. Risonanza.

Leggi di Keplero e gravitazione universale, orbite stabili, problema a due corpi, velocità di fuga, connessione tra energia ed orbite.

Fenomeni propagatori, equazione delle onde, corda vibrante, onde di pressione, velocità di propagazione.

Equilibrio termodinamico, termometria, trasformazioni quasi-statiche, reversibilità, scambi di calore, calori specifici, transizioni di fase, primo principio della termodinamica ed energia interna, meccanismi di scambio del calore.

Equazione di stato del gas ideale, trasformazioni isocore, isobare, adiabatiche, espansione libera di Joule, cicli termici e frigoriferi.

Secondo principio della termodinamica, integrale di Clausius, entropia ed aumento dell'entropia dell'universo.

Teoria cinetica del gas ideale, distribuzione delle velocità di Maxwell, interpretazione microsopica delle variabili di stato termodinamiche.

Statica dei fluidi, pressione e principio di Pascal, spinta idrostatica, legge di Stevino.

Dinamica dei fluidi ideali, equazione di Bernoulli, fluidi reali.

I principi della relatività speciale, l'esperimento di Michelson-Morley, le trasformazioni di Lorentz, simultaneità e causalità, dilatazione del tempo e contrazione dello spazio, la metrica di Minkowski, quadri-vettore spazio-tempo e quadri-vettore energia-momento, invarianti relativistici.

Bibliografia consigliata

I testi di riferimento sono:

Mazzoldi, Nigro, Voci, "Fisica - volume 1", EdiSES

Halliday, Resnick, Krane, "Fisica 1", Casa Editrice Ambrosiana

Resnik, "Introduzione alla Relatività Ristretta", Casa Editrice Ambrosiana

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni.