19704 - FISICA GENERALE B

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede i concetti basilari della Fisica Generale. In particolare lo studente: - conosce le leggi dell'Elettromagnetismo nel vuoto ed i Principi della Termodinamica Classica; - è in grado di trattare questi concetti col linguaggio dell'analisi matematica, del calcolo vettoriale e integrale; - conosce i limiti di validità della Fisica Classica; - possiede la metodologia scientifico - tecnica necessaria per affrontare in termini quantitativi i problemi di Fisica Classica.

Programma/Contenuti

  • Termodinamica. Temperatura ed equilibrio termico (principio zero della termodinamica). Il concetto di calore. Capacita' termica e calore specifico. Calorimetria e transizioni di fase. Trasferimento di calore.Equazione di stato dei gas perfetti. Trasformazioni termodinamiche. Il concetto di lavoro termodinamico. Energia interna. Il primo principio della termodinamica. Il secondo principio della termodinamica: le macchine termiche e l'enunciato di Kelvin; le macchine frigorifere e l'enunciato di Clausius; macchine reversibili e rendimento; ciclo e macchina di Carnot. Il concetto di entropia: entropia e disordine. Il principio dell'aumento dell'entropia come ulteriore enunciato del secondo principio.
  • Elettricità e Magnetismo. La carica elettrica. Legge di Coulomb. Il campo elettrico. Teorema di Gauss. Potenziale elettrostatico. Capacità, condensatori. Energia del campo elettrico. Corrente elettrica. Resistenza elettrica. Resistività. Leggi di Ohm. Accenni di circuiti elettrici. Campo magnetico. Forza di Lorentz. Legge di Biot e Savart. Campo magnetico prodotto da una corrente rettilinea. Forza fra conduttori paralleli. Spire percorse da corrente. Momento magnetico. Legge di Ampère. Solenoide. Leggi della induzione elettromagnetica. Energia del campo magnetico. Riassunto dell'elettromagnetismo nelle equazioni di Maxwell.
  • Onde e Ottica. Cenni di onde elettromagnetiche. Propagazione della luce: riflessione e rifrazione. Riflessione totale. Fibre ottiche. Dispersione.

Testi/Bibliografia

Libri di testo consigliati:

  • Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford "PRINCIPI DI FISICA, vol 1. Meccanica, Onde e Termodinamica", Pearson.
  • Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford "PRINCIPI DI FISICA, vol 2. Elettromagnetismo e Ottica", Pearson.

Gli argomenti del corso sono presenti in tutti i testi di Fisica Generale che contengano gli argomenti di Meccanica, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica (testi di livello universitario che facciano uso del calcolo integrale).

Per ulteriori esercitazioni si suggerisce la versione elettronica eText dei libri sopracitati, che contengono esercizi di sommario dei vari capitoli.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni (combinazione di diapositive disponibili in anticipo su IOL e dimostrazioni/risoluzioni esercizi svolte alla lavagna) con lo scopo di mettere tutti gli studenti in condizione di utilizzare la metodologia indispensabile nella comprensione della Fisica.

Attività di tutorato è prevista, in particolare su esercitazioni riassuntive degli argomenti principali.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova di accertamento di Fisica Generale B consiste in una prova scritta ed una successiva prova orale (colloquio). E' caldamente suggerito, ma non vincolante, sostenere prima la prova di Fisica Generale A. Non ci sono vincoli per l'ammissione. Non sono previsti parziali durante l'anno.

  • La prova scritta conterrà una serie di problemi per accertare la conoscenza degli argomenti presentati a lezione. I problemi saranno di difficoltà confrontabile a quella degli esercizi affrontati durante il corso. E' ammesso l'uso di calcolatrici e di un formulario fornito dal docente (e disponibile come materiale didattico in AMS campus). La durata della prova scritta è generalmente di 90 minuti. Si possono sostenere più prove scritte ma vale il voto dell'ultima prova consegnata (anche se risultasse inferiore al voto conseguito precedentemente). Durante la prova scritta ci si può ritirare in qualunque momento (e rimane valido il voto conseguito nell'ultima prova scritta consegnata).
  • Superata positivamente la prova scritta (voto>17/30), lo studente sarà ammesso alla prova orale (colloquio) da effettuarsi entro 6 mesi dal superamento della prova scritta. Scaduto questo termine la prova scritta dovra’ essere ripetuta. Gli studenti che hanno ottenuto nella prova scritta voto 17 sono ammessi "con riserva" all'orale, da effettuarsi entro la stessa sessione e che sara’ volto ad accertare che possano ottenere un 18 (o poco piu’).

  • In seguito alla prova orale verra’ espresso un voto per Fisica Generale B che concorrera’ al voto finale in Fisica Generale. Fisica Generale e’ un corso integrato che include Fisica Generale A e Fisica Generale B, pertanto il voto finale del corso di Fisica Generale verra’ registrato dopo il superamento sia della prova di Fisica Generale A che Fisica Generale B (come media dei voti ottenuti, arrotondato per eccesso). E' caldamente suggerito, ma non vincolante, sostenere prima la prova di Fisica Generale A.

Indicazioni pratiche per l'iscrizione alle prove d'esame:

  • L'iscrizione alla prova scritta avviene tramite la registrazione su sito Almaesami. Indicativamente la lista viene chiusa una settimana prima della prova scritta. Gli studenti che volessero iscriversi dopo la chiusura della lista possono provare a presentarsi allo scritto ma non ci sono garanzie di essere ammessi. L'ammissione degli studenti non iscritti in lista infatti avverra’ solo se ci sono posti disponibili nelle aule.

  • L'iscrizione alla prova orale (colloquio) avviene tramite registrazione in Almaesami. E' possibile iscriversi fino al giorno prima. Per la prova orale si segue l'ordine di iscrizione in Almaesami. Se la prova dovesse svolgersi su piu’ giorni vi verra’ comunicato tramite Almaesami l'elenco degli ammessi per ogni giorno. Non verra’ fatto un appello ad inizio giornata ma verranno chiamati via via gli studenti dall'elenco. Non e’ possibile prevedere in anticipo una fascia oraria poiche’ dipende dal numero di esaminatori disponibili e da eventuali variazioni nella durata di ciascun orale. Eventuali scambi di posizione sono ammessi ma dovete accordarvi tra di voi.

Strumenti a supporto della didattica

L' insegnamento presuppone acquisiti da parte dello studente gli elementi basilari della trigonometria, della geometria elementare e dell' analisi matematica e dell' algebra vettoriale, nonché tematiche e concetti fisici già acquisiti in un corso universitario di Meccanica.
Una parte delle lezioni è dedicata alla discussione di quesiti ed esercizi. 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Fanfani