- Docente: Mirko Maraldi
- Crediti formativi: 6
- SSD: FIS/01
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Mirko Maraldi (Modulo Mod 1) Sergio Lo Meo (Modulo Mod 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo Mod 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo Mod 2)
- Campus: Bologna
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Corso:
Laurea in
Tecnologie agrarie (cod. 8524)
Valido anche per Laurea in Scienze del territorio e dell'ambiente agro-forestale (cod. 8525)
Laurea in Produzioni animali (cod. 8882)
Conoscenze e abilità da conseguire
Alla fine del corso lo studente possiede i concetti base della Fisica, a partire dalla terminologia, dalle unità di misura e dai principi basilari, per giungere alla piena comprensione dei processi che i successivi insegnamenti di natura scientifica, presenti nei corsi di laurea interessati descriveranno.
Contenuti
Nel dipanare i vari argomenti del corso, l’accento verrà posto sui principi di conservazione e sul loro ruolo fondamentale nella Fisica.
Le branche della Fisica che verranno trattate nel corso saranno la Meccanica del punto materiale e del corpo rigido, la Meccanica dei Fluidi e la Termodinamica. Dopo aver analizzato i principi fondamentali della Meccanica del corpo rigido, si vedrà come la Meccanica dei Fluidi si basi su leggi analoghe alla Meccanica dei Solidi, dalla quale si differenzia principalmente per il punto di vista utilizzato nella descrizione degli stessi fenomeni di base (conservazione della massa, conservazione dell’energia, ecc.); si studierà infine la Termodinamica analizzandone il suo vasto campo di applicabilità, che va dalle macchine termiche alla capacità di descrivere fenomeni sociali ed il fenomeno della vita.
Programma nel dettaglio:
MISURE E SISTEMI DI UNITA' DI MISURA: grandezze fisiche, simboli ed unità di misura; campioni e strumenti, sistemi di unità di misura, il sistema SI, il sistema c.g.s., unità fondamentali e derivate.
VETTORI: grandezze vettoriali e grandezze scalari; operazioni con i vettori: somma di, prodotto di uno scalare per un vettore, prodotto scalare e prodotto vettoriale.
CINEMATICA: cinematica del punto materiale, posizione e spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione media e istantanea; moto rettilineo uniforme, moto circolare uniforme, moto uniformemente accelerato (cenni).
DINAMICA: concetti di forza e massa ed esempi: forza gravitazionale, forza peso, forza elastica. Centro di massa, quantità di moto. Le leggi di Newton. Cenni sulla seconda equazione cardinale della dinamica per un corpo rigido che ruota attorno ad un asse fisso; cenni sul momento d’inerzia. Equilibrio e stabilità dell’equilibrio (cenni). Esempi: pendolo semplice e piano inclinato. Il fenomeno dell’attrito. Lavoro ed energia potenziale; energia cinetica; principio di conservazione dell'energia meccanica. Esempi: lavoro svolto dalla forza gravitazionale, dalla forza elastica.
MECCANICA DEI FLUIDI: punto di vista Euleriano e Lagrangiano (cenni). Concetti di massa volumica e pressione. Leggi fondamentali dell'idrostatica, misura della pressione, principio di Pascal, principio di Archimede. Esempi: martinetto idraulico e galleggiamento. Dinamica dei fluidi: equazione di continuità, equazione di Bernoulli.
TERMODINAMICA: concetti di temperatura e calore. I principi della termodinamica. Capacità termica, calore specifico, calore latente, Esempi di trasformazioni termodinamiche: adiabatica, isocora, isobara, isoterma, trasformazioni cicliche, espansione libera. Il concetto di entropia e la sua importanza; fenomeni reversibili ed irreversibili; la freccia del tempo. Equazione di stato dei gas perfetti. Trasmissione di calore: conduzione, convezione, irraggiamento. Macchine termiche e ciclo di Carnot, rendimento macchina di Carnot; macchina frigorigena, efficienza di una macchina frigorigena.
ESERCITAZIONI: al termine di ogni argomento vengono discussi e svolti alcuni esercizi con diverso grado di difficoltà come strumento di approfondimento della parte teorica.
Testi/Bibliografia
- Dispense del corso.
- Halliday D., Resnick R., Walker J., Fondamenti di Fisica. Meccanica, Termologia. Casa Editrice Ambrosiana.
- Ageno M., Elementi di Fisica. Bollati Boringhieri.
Metodi didattici
Il corso si suddivide in due unità didattiche, entrambe svolte in aula.
- Teoria: lezioni frontali nel corso nelle quali vengono spiegati i concetti sui quali il corso si basa.
- Esercitazioni: risoluzione di problemi scelti per aiutare lo studente a maneggiare i concetti esposti nelle lezioni di teoria e per sviluppare le abilità basilari di calcolo e di problem-solving.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Prova scritta della durata di 1 ora, nel corso della quale lo studente dovrà risolvere semplici problemi inerenti i tre ambiti della meccanica del punto materiale e del corpo rigido, della meccanica dei fluidi e della termodinamica.
Strumenti a supporto della didattica
Strumenti e materiale di laboratorio.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Mirko Maraldi
Consulta il sito web di Sergio Lo Meo
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.