88148 - ISTITUZIONI DI FISICA GENERALE P

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisisce una conoscenza delle leggi e dei principali concetti della fisica generale suddivisa negli ambiti della meccanica, elettromagnetismo, ottica e termodinamica; acquisisce i contenuti formativi sia attraverso lezioni frontali che esperienze in laboratorio; impara a risolvere per via formale alcuni semplici ma significativi problemi di fisica generale avvalendosi degli strumenti matematici appresi e verificandoli successivamente in laboratorio; impara a collocare i problemi di fisica generale nel corretto ambito specialistico in funzione propedeutica alle diverse aree della ingegneria.

Programma/Contenuti

Meccanica

Cinematica.- Velocità media, Velocità istantanea, Accelerazione media, Accelerazione istantanea. Moto unidimensionale e Bidimensionale. Moto circolare uniforme e parabolico. Velocità tangenziale e angolare. Accelerazione centripeta, tangenziale e angolare.

Dinamica. Leggi di Newton. Prima, seconda e terza legge. Forze conservative. Attrito statico e dinamico, forze dipendenti dalla velocità. Quantità di moto, principio di conservazione. Momento angolare, momento d'inerzia, momento di una forza. Legge di conservazione del momento angolare. Corpi rigidi. Condizione di rotolamento senza strisciare.

Energia Meccanica. Lavoro, energia cinetia e potenziale, gravitazionale ed elastica. Legge di conservazione dell'energia meccanica, teorema delle forze vive.

Gravitazione. Leggi di Keplero, forza gravitazionale, moto di un satellite.

Fluidodinamica. Principio di Archimede e teorema di Bernoulli.

Termodinamica

Sistemi termodinanici e loro trasformazioni.- Il Principio zero della termodinamica. Scale termometriche Celsius-Kelvin-Farenheit. Temperatura e termometri. Trasformazioni termodinamiche e cambiamenti di stato. Leggi di Volta, Gay-Lussac, Boyle, Avogadro.

Il primo principio della termodinamica. - Lavoro adiabatico, energia interna e primo principio della termodinamica. Quantità di calore e conservazione dell'energia in senso generalizzato. Temperatura critica. Capacità termica, calori molari, specifici e latenti. I gas perfetti: energia interna, equazioni di Poisson.

Il secondo principio della termodinamica. - Reversibilità e irreversibilità. Macchine termiche cicliche e loro rendimento. Il secondo principio della termodinamica. Ciclo e teorema di Carnot. Scala termodinamica assoluta delle temperature. Teorema di Clausius e funzione di stato Entropia. Legge di accrescimento dell'entropia.

Onde ed Oscillazioni

Moti periodici. Pendolo semplice, corpo appeso ad una molla, oscillatore armonico libero, smorzato e forzato.

Onde. Progressive, regressive e stazionarie. Principio di Huygens, Interferenza di Young e Diffrazione da due fenditure.

Elettromagnetismo

Elettricità. – Legge di Coulomb, campo e potenziale elettrico, legge di Gauss per il campo elettrico. Cariche soggette a campi elettrici. Potenziale elettrostatico, energia potenziale elettrostatica, gabbia di Faraday. Equazione di continuità per la corrente elettrica. Introduzione alle reti elettriche, capacità, resistenza e leggi di Kirchhoff. Valore efficace di tensione e corrente.

Magnetismo. – Forze magnetiche e loro proprietà. Prima e seconda equazione di Laplace. Legge di Gauss per il campo magnetico. Legge di Ampère - Maxwell. Legge di Faraday - Lenz.

Elettromagnetismo.- Le equazioni di Maxwell in forma integrale. Cenni sulle onde elettromagnetiche.

Testi/Bibliografia

- FISICA per Scienze ed Ingegneria - Quinta Edizione

Serway Jewett - EdiSES edizioni

Volume Primo, Volume Secondo

- A.Bertin, M. Poli, A. Vitale, Fondamenti di Termodinamica, Esculapio Editore (Progetto Leonardo), Bologna

 

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esperienze di Laboratorio. Una parte delle lezioni è dedicata alla discussione di quesiti e esercizi di Termodinamica e di Elettromagnetismo.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento e' basata su uno scritto a quiz a risposta multipla, in modalita' open-book (10 punti). Seguira' una prova orale obbligatoria orientata a valutare il grado di conoscenza della materia (12 punti). Le esperienze fatte in laboratorio, e in particolare le relazioni consegnate da ogni studente, verrano discusse durante la prova orale (6 punti). Durante la prova orale verranno anche valutate le capacita' di svolgimento di esercizi semplici (6 punti). Qualora la somma delle singole valutazioni superasse i 30 punti, al candidato verra' assegnata la lode.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Gabrielli

Consulta il sito web di Gabriele D'Amen