00405 - FISICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce i concetti di base per la misura dei fenomeni fisici, con attenzione ad applicazioni a sistemi e processi geologici e per la comprensione pratica dei comportamenti fisici e delle basi sperimentali dei fenomeni fisici che coinvolgono l'interazione con la materia. Lo studente è in grado di comprendere il significato di: - cinematica e la dinamica con forze conservative e non; - gravitazione e proprietà fisiche della Terra (massa, densità); - alcuni aspetti relativi al comportamento dei fluidi, del calore ed i processi termodinamici; - onde elettromagnetiche e aspetti dei fenomeni ottici.

Contenuti

Descrizione di un fenomeno fisico. Unità di misura ed equazioni
dimensionali. Il Sistema Internazionale. Grandezze scalari e
vettoriali. Somma di vettori. Prodotto scalare e vettoriale.

Moto unidimensionale. Velocità e accelerazione. Moto rettilineo ad
accelerazione costante. Moto in più dimensioni. Traiettoria. Moto
circolare uniforme. Velocità angolare. Accelerazione centripeta.

Forze. Leggi del moto di Newton. Sistemi di riferimento inerziali.
Peso di un corpo. Attrito. Lavoro ed energia. Energia cinetica. Energia potenziale. Forze conservative e non conservative. Conservazione dell'energia meccanica.

Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Sistema rigidi. II legge di Newton per un sistema rigido. Quantità di moto. Momento di una forza. Momento angolare. Gravitazione. Legge di gravitazione di Newton. Energia potenziale gravitazionale.

Fluidi. Densità e pressione. Il principio di Pascal. Il principio di
Archimede. Moto dei fluidi. Viscosità. Teoria cinetica dei gas. Temperatura. Energia interna. Gas perfetto. Principi della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche.

Cariche elettriche. Quantizzazione della carica elettrica. Conduttori
ed isolanti. La legge di Coulomb. Definizione di campo
elettrico. Dipolo elettrico. Densità di carica.

Potenziale elettrico. Differenza di potenziale. Superfici equipotenziali. Capacità elettrica.

Correnti elettriche: definizione e unità di misura. Densità di
corrente. Resistenza. Legge di Joule. Circuiti elettrici. Resistenze
in serie e parallelo. Generatori di forze elettromotrice.

Magnetismo. Effetto del campo magnetico sul moto delle
cariche elettriche. Forza di Lorentz. Sorgenti di campo
magnetico. Legge di Biot-Savart. Legge di Faraday. Forza
elettromotrice indotta

Onde. Onde elettromagnetiche. Principi di ottica.

Testi/Bibliografia

Il principale testo di riferimento è:
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker - Fondamenti di Fisica - Casa
Editrice Ambrosiana (Volume unico oppure Volume 1 + Volume 2)

In alternativa, altri libri possono essere utilizzati dallo studente. Ad esempio:
D.G. Giancoli - Fisica - Casa Editrice Ambrosiana
R.A. Serway, J. W. Jewett Jr - Principi di Fisica - EdiSES

Un utile complemento può essere:
R. Chapman - Physics for Geologists - Taylor & Francis Group, Routledge US

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto e orale. Il processo di apprendimento durante il corso
viene verificato con due prove parziali in itinere che, se superate
positivamente, possono servire come esonero dalla prova scritta. La
prova scritta consiste in due o tre esercizi simili a
quelli svolti durante il corso. Per accedere all'orale, è necessaria
una prova scritta sufficiente. L'orale consiste in due o tre domande
su argomenti trattati durante il corso.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna e proiettore

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Carlo Nipoti

Consulta il sito web di Francesca Pozzi