00405 - FISICA

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

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, 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 rettilineo uniformemente accelerato.

DINAMICA: concetto di forza ed esempi: forza gravitazionale, forza peso, forza elastica. Le leggi di Newton. Cinematica del corpo rigido. Centro di massa. Prima equazione cardinale della dinamica. Cenni sulla seconda equazione cardinale della dinamica per un corpo rigido che ruota attorno ad un asse fisso; cenni sul momento d’inerzia. Equazioni cardinali della Statica. 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. Portata massica e portata volumetrica. Dinamica dei fluidi: equazione di continuità, equazione di Bernoulli.

TERMODINAMICA: concetti di temperatura e calore. I principi della Termodinamica. Capacità termica, calore specifico. 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. Macchine termiche e ciclo di Carnot, rendimento della macchina di Carnot.

ESERCITAZIONI: al termine di ogni argomento verranno discussi e svolti alcuni esercizi con diverso grado di difficoltà come strumento di approfondimento della parte teorica.

Testi/Bibliografia

• Dispense del corso
• Mazzoldi P., Nigro M., Voci C., Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica. EdiSES
• Halliday D., Resnick R., Walker J., Fondamenti di Fisica. Meccanica, Termologia. Casa Editrice Ambrosiana
• ulteriori riferimenti bibliografici comunicati dal docente in aula.

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.

 

Sono inoltre previste alcune attività di laboratorio, a frequenza facoltativa. Per quanto riguarda queste attività, si specifica quanto segue: in considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta della durata di 2 ore, più eventuale orale facoltativo.

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