Insegnamento FISICA I
| Nome del corso di laurea | Fisica |
|---|---|
| Codice insegnamento | GP005445 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Giuseppina Anzivino |
| CFU | 16 |
| Regolamento | Coorte 2018 |
| Erogato | Erogato nel 2018/19 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 1 |
| Periodo | Annuale |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
FISICA I - MODULO 1
| Codice | GP005466 |
|---|---|
| CFU | 8 |
| Docente responsabile | Giuseppina Anzivino |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Base |
| Ambito | Discipline fisiche |
| Settore | FIS/01 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Grandezze fisiche e unità di misura. Cinematica e dinamica del punto materiale. Lavoro, energia e legge di conservazione. Legge di gravitazione universale e leggi di Keplero. Sistemi di punti materiali. Quantità di moto, momento angolare e conservazione. Urti. Moto rotatorio e rototraslatorio. Statica del corpo rigido. Oscillazioni. |
| Testi di riferimento | Mencuccini, Silvestrini - Fisica I - Liguori Editore Mazzoldi, Nigro, Voci - Fisica - Volume I - EdiSes Feynman, Leighton, Sands - The Feynman lectures on Physics |
| Obiettivi formativi | Alla fine del corso lo studente dovrà aver acquisito le nozioni di base della fisica classica. In particolare dovrà conoscere: - la cinematica del punto materiale; - la dinamica del punto e dei sistemi di punti materiali, incluso il corpo rigido; - le leggi di conservazione dell'energia, della quantità di moto e del momento angolare. Inoltre, dovrà aver acquisito dimestichezza con il metodo scientifico e con la risoluzione di problemi inerenti gli argomenti del programma. Le principali abilità saranno: - saper interpretare il testo dei problemi ed esercizi; - saper trovare le soluzioni ed applicare la pià adeguata; - proporre soluzioni alternative. |
| Prerequisiti | Non sono richiesti prerequisiti. Tuttavia, al fine di seguire in maniera efficace l'insegnamento, è utile avere familiarità con i concetti base dell'analisi matematica. Durante la prima parte del corso, laddove si renderà necessario, saranno richiamate brevemente nozioni necessarie alla comprensione dell'argomento svolto. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni in aula. |
| Altre informazioni | Durante lo svolgimento del corso saranno effettuate esercitazioni in aula da parte di un tutor. Le esercitazioni sono fortemente consigliate. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta, finalizzata ad accertare le conoscenze acquisite e l'abilità nell'applicarle, è costituita da 4 problemi ed esercizi, ciascuna su una parte del programma. Lo studente ha a disposizione 4 ore per svolgere il compito. Si accede alla prova orale solo se la prova scritta ha avuto esito positivo, cioé la valutazione è di almeno 18/30. La prova orale tende ad accertare la comprensione e la capacità, anche critica, di mettere in relazione vari aspetti di un argomento e vari argomenti fra di loro. La durata della prova orale è di circa 1 ora. Il voto finale tiene conto delle valutazioni riportate nelle due prove. Durante lo svolgimento del corso saranno effetturate tre prove scritte di esonero che, in caso di esito positivo, possono sostituire la prova scritta con accesso diretto, quindi, alla prova orale. Lo studente che abbia superato la prova scritta ha facoltà di sostenere la prova orale ad appelli successivi della stessa sessione, se lo desidera. 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 | INTRODUZIONE La fisica e il metodo scientifico. Grandezze fisiche, unità e sistemi di unità di misura. Analisi dimensionale. Grandezze scalari e vettoriali; operazioni con i vettori. CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE Sistemi di riferimento, sistemi di coordinate. Unità di misura di lunghezza, tempo e massa. Velocità media, velocità istantanea. Accelerazione media, accelerazione istantanea. Moto rettilineo uniforme, moto rettilineo uniformemente accelerato, moto armonico semplice. Traiettorie in due dimensioni, moto di oggetti in caduta libera, moto del proiettile, moto circolare uniforme, velocità ed accelerazione in coordinate polari, moto piano qualunque. Composizione dei moti. Moto relativo. DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE Principio di inerzia. Concetti di forza e massa. Il secondo principio della dinamica, massa e peso. Il terzo principio della dinamica (azione e reazione). Limiti della meccanica Newtoniana. Forze e interazioni fondamentali. Quantità di moto e sua conservazione. Impulso di una forza. Applicazioni delle leggi di Newton: forza peso, forze elastiche, tensione. Forze dissipative e ritardanti. Moto armonico semplice, pendolo semplice. Forze fittizie e sistemi di riferimento non inerziali. Forza centrifuga e forza di Coriolis. LAVORO ED ENERGIA Lavoro, potenza e energia. Energia cinetica, teorema dell'energia cinetica. Campi di forza conservativi. Forza peso, forza elastica. Energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Corpi soggetti a forze non conservative. Conservatione dell'energia. GRAVITAZIONE Legge di gravitazione universale di Newton. Leggi di Keplero e moto dei pianeti. Valore di G, variazioni locali di g. Sistemi accelerati e gravità. La terra come sistema di riferimento che ruota. Le maree. MECCANICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI La prima equazione cardinale della meccanica. Il centro di massa. Quantità di moto di un sistema di punti e moto del centro di massa. Momento angolare di un sistema. Momento di una forza e di una coppia di forze. Seconda equazione cardinale della meccanica. Moto rispetto al centro di massa. Lavoro ed energia in meccanica dei sistemi. Conservazione della quantità di moto. Moto di un razzo. Collisioni. Il sistema del centro di massa. Urti in due dimensioni. Processi elastici ed anelastici. Conservazione del momento angolare. Momenti d'inerzia di un corpo rigido. Energia cinetica di oggetti ruotanti. Pendolo di torsione e pendolo fisico. Moto roto-traslatorio. Giroscopio. Precessione del giroscopio. Statica del corpo rigido. |
FISICA I - MODULO 2
| Codice | GP005467 |
|---|---|
| CFU | 8 |
| Docente responsabile | Giuseppina Anzivino |
| Docenti |
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| Ore |
|
| Attività | Base |
| Ambito | Discipline fisiche |
| Settore | FIS/01 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Fisica dei fluidi: statica e cenni di dinamica. Fluidi ideali e reali. Moti periodici, moto armonico semplice, oscillazioni smorzate e forzate. Onde nei mezzi elastici. Interferenza. Termodinamica: temperatura e calore. Primo principio, trasformazioni. Entalpia. Teoria cinetica dei gas. Secondo principio. Entropia. |
| Testi di riferimento | Mencuccini, Silvestrini - Fisica I - Liguori Editore Mazzoldi, Nigro, Voci - Fisica - Volume I - EdiSes Feynman, Leighton, Sands - The Feynman lectures on Physics |
| Obiettivi formativi | Alla fine del corso lo studente dovrà aver acquisito le nozioni di base della fisica classica. In particolare dovrà conoscere: - elementi di base della statica e della dinamica dei fluidi; - la propagazione delle onde in mezzi elastici; - la termodinamica degli stati di equilibrio. Inoltre, dovrà aver acquisito dimestichezza con il metodo scientifico e con la risoluzione di problemi inerenti gli argomenti del programma. Le principali abilità saranno: - saper interpretare il testo di problemi ed esercizi; - saper trovare le soluzioni ed applicare la pià adeguata; - proporre soluzioni alternative. |
| Prerequisiti | Non sono richiesti prerequisiti. Tuttavia, al fine di seguire in maniera efficace l'insegnamento, è utile avere familiarità con i concetti base dell'analisi matematica. Durante la prima parte del corso, laddove si renderà necessario, saranno richiamate brevemente nozioni necessarie alla comprensione dell'argomento svolto. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni in aula. |
| Altre informazioni | Durante lo svolgimento del corso saranno effettuate esercitazioni in aula da parte di un tutor. Le esercitazioni sono fortemente consigliate. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale. La prova scritta, finalizzata ad accertare le conoscenze acquisite e l'abilità nell'applicarle, è costituita da 4 problemi ed esercizi, ciascuna su una parte del programma. Lo studente ha a disposizione 4 ore per svolgere il compito. Si accede alla prova orale solo se la prova scritta ha avuto esito positivo, cioé la valutazione è di almeno 18/30. La prova orale tende ad accertare la comprensione e la capacità, anche critica, di mettere in relazione vari aspetti di un argomento e vari argomenti fra di loro. La durata della prova orale è di circa 1 ora. Il voto finale tiene conto delle valutazioni riportate nelle due prove. Durante lo svolgimento del corso saranno effetturate tre prove scritte di esonero che, in caso di esito positivo, possono essere usate in sostituzione della prova scritta finale e accedere direttamente alla prova orale. Lo studente che abbia superato la prova scritta ha facoltà di sostenere la prova orale agli appelli successivi della stessa sesisone, se lo desidera. 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 | FISICA DEI FLUIDI Pressione e densità. Statica dei fluidi, leggi di Stevino e di Pascal. Principio di Archimede. Dinamica dei fluidi. Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli e applicazioni. Fluidi viscosi. Fenomeni di superficie e di capillarità. Turbolenza. OSCILLAZIONI E ONDE Moti periodici: vibrazioni sinusoidali, il moto armonico semplice. Sovrapposizione di moti periodici. Oscillatore armonico smorzato e forzato; risonanza. Onde in mezzi elastici. Onde elastiche trasversali e longitudinali. Onde nei gas. Fenomeni di interferenza. Onde stazionarie. Effetto Doppler. TERMIDINAMICA Sistemi e stati termodinamici. Equilibrio termodinamico. Temperatura, termometri. Lavoro e calore. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Trasformazioni termodinamiche. Calorimetria. Calori specifici. Gas ideali e reali. Equazione di stato dei gas ideali. Energia interna del gas ideale. Trasformazioni adiabatiche, isoterme, isocore e isobare. Entalpia. Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot. Teoria cinetica dei gas. Secondo principio della termodinamica. Entropia. Potenziali termodinamici. Energia libera. |