Insegnamento FISICA

Nome del corso di laurea Scienze agrarie e ambientali
Codice insegnamento 80003406
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Francesca Ripanti
Docenti
  • Francesca Ripanti
  • Sara Catalini (Codocenza)
Ore
  • 18 Ore - Francesca Ripanti
  • 36 Ore (Codocenza) - Sara Catalini
CFU 6
Regolamento Coorte 2022
Erogato Erogato nel 2022/23
Erogato altro regolamento
Attività Base
Ambito Matematiche, fisiche, informatiche e statistiche
Settore FIS/07
Anno 1
Periodo Secondo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Il corso è organizzato in due moduli tematici.
Parte I: Grandezze fisiche e unità di misura. Elementi di meccanica: cinematica e dinamica del punto materiale, lavoro ed energia.
Parte II: Statica e dinamica dei fluidi. Elementi di calorimetria e termodinamica.
Testi di riferimento Si adottano i seguenti testi, in alternativa:
- Young, Freedman, Ford, Principi di Fisica, Vol. 1, PEARSON;
- Jewett, Serway, Principi di Fisica, Vol. 1, EdiSES.
Obiettivi formativi Fornire le conoscenze su principi e leggi di base della fisica finalizzate alla comprensione dei processi naturali, produttivi e tecnologici: grandezze fisiche e unità di misura; cenni di calcolo vettoriale, cinematica e dinamica del punto materiale; lavoro ed energia; fluidi in equilibrio e in movimento; calorimetria e termodinamica. Discutere le conseguenze di tali principi in semplici problemi e applicazioni pratiche.
Prerequisiti Nozioni di algebra (potenze, radici, soluzioni di equazioni di primo e secondo grado, disequazioni, sistemi di equazioni), geometria (angoli, proprietà dei triangoli, sistemi cartesiani, area e volume di comuni figure piane e solide), analisi matematica (funzioni elementari quali polinomi, funzioni trigonometriche, logaritmi, derivate e loro interpretazione grafica, integrali di funzioni semplici).
Metodi didattici Il corso prevede in totale 27 lezioni di due ore ciascuna. La modalità didattica è la lezione frontale, con dimostrazioni alla lavagna e, quando necessario, l’ausilio di diapositive. Ogni lezione è organizzata per prevedere una parte di spiegazione e una parte di esercitazione, in cui sono proposti quesiti e problemi la cui risoluzione è guidata dal docente.
Altre informazioni La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni in aula non è obbligatoria, ma consigliata.
Modalità di verifica dell'apprendimento La valutazione avviene tramite una prova scritta. La prova, della durata di 2 ore, consta di 12 problemi/domande teoriche. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Grandezze fisiche, unità di misura, misura, ordini di grandezza e stime, analisi dimensionale.
Cinematica: sistemi di riferimento, approssimazioni. Moto in una dimensione: posizione, spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione. Moto con velocità costante. Moto con accelerazione costante. Caduta libera. Vettori e loro componenti, elementari operazioni tra vettori. Moto in due e tre dimensioni: posizione, spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione. Moto di un proiettile. Moto circolare uniforme.
Forze: moto ed equilibrio. Massa. Prima, seconda e terza legge di Newton. Tipi di forze: peso, reazione normale del vincolo, tensione, attrito, forza elastica. Lavoro: calcolo del lavoro in casi elementari. Energia cinetica. Teorema lavoro-energia. Forze conservative ed energia potenziale. Calcolo dell’energia potenziale in casi elementari (energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica). Conservazione dell’energia meccanica. Forze non conservative e dissipazione.
Proprietà dei fluidi: densità, pressione. Statica dei fluidi: legge di Stevino, principio di Pascal, principio di Archimede. Dinamica dei fluidi ideali: flusso e linee di flusso, moto laminare, equazione di continuità, equazione di Bernoulli.
Temperatura: equilibrio termico e principio zero della termodinamica, scala Celsius, scala Kelvin. Dilatazione termica (lineare, di superficie, di volume). Calore. Capacità termica e calore specifico. Calore latente e transizioni di fase. Meccanismi di trasferimento del calore. Sistemi termodinamici e proprietà. Trasformazioni termodinamiche. Equazioni di stato. Gas perfetti e loro equazione di stato. Teoria cinetica del gas perfetto. Lavoro in termodinamica. Primo principio della termodinamica. Energia interna e temperatura. Trasformazioni termodinamiche di gas perfetti e primo principio. Cicli termodinamici. Macchine termiche e macchine frigorifere, macchine ideali e rendimento. Secondo principio della termodinamica (enunciati di Kelvin, Clausius ed equivalenza). Entropia.
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