28626 - FISICA GENERALE T-A

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo Studente acquisisce e consolida le nozioni basilari di fisica generale nel linguaggio dell’analisi matematica, del calcolo integrale e del calcolo vettoriale. Acquisisce la metodologia scientifico-tecnica necessaria per affrontare in termini quantitativi i problemi di fisica, con particolare riguardo alla meccanica e alla termodinamica.

Contenuti

Introduzione matematica ed elementi di calcolo vettoriale.

-Metodo scientifico, grandezze fisiche e misura delle grandezze fisiche.  Sistemi di unita' di misura. Il Sistema Internazionale. Cenni alla teoria della probabilita' e alla statistica descrittiva ed inferenziale. Introduzione matematica ed elementi di calcolo vettoriale. Momento di un vettore. Sistemi  di vettori. Vettore risultante. Sistemi di riferimento: coordinate cartesiane ortogonali,  coordinate polari piane, coordinate polari sferiche, coordinate cilindriche. Derivata di un versore e di un vettore. Integrale di un vettore. Cenni a funzioni di due variabili. Campi scalari e vettoriali  e loro rappresentazione. Integrale di linea di un campo vettoriale. Operatori differenziali : gradiente, divergenza, rotore. Campi vettoriali conservativi.

Cinematica. –Punto materiale e sistemi di riferimento. Vettori posizionale, velocità, e accelerazione. Moti rettilinei vari. Moto circolare uniforme. Moto armonico semplice e smorzato. Applicazioni alla cinematica dei sistemi di punti materiali: la formula fondamentale della cinematica del corpo rigido. Velocità angolare. Cinematica dei moti relativi: trasformazione di spostamenti, velocità e accelerazioni.

Dinamica.- Forze e reazioni vincolari, misura statica di una forza. Cenni di statica (equazioni cardinali, baricentro) e sui fenomeni di attrito. Primo e secondo principio della dinamica. Massa inerziale. Impulso e quantità di moto.  Il problema fondamentale della dinamica. Sistemi isolati. Il terzo principio della dinamica. Applicazioni alla dinamica dei sistemi materiali rigidi. Conservazione della quantità di moto e del momento della quantità di moto. Problemi d'urto. Le equazioni cardinali della dinamica. Centro di massa e sue proprietà. Momenti d' inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Inerzia di rotazione.
Sforzi e deformazioni.

Lavoro ed energia.- Lavoro di una forza e di sistemi di forze. Il teorema delle forze vive. Il teorema di Koenig. Proprietà dell' energia cinetica. Lavoro compiuto dalla forza peso. Forze posizionali e conservative. Condizioni perché un campo di forza sia conservativo. Potenziali ed energie potenziali. Conservazione dell' energia meccanica. I diversi tipi di equilibrio.

Gravitazione universale - Leggi di Keplero e  legge di Newton della gravitazione universale. Massa gravitazionale. Accelerazione di gravita' sulla superficie della terra. Velocita' di fuga dalla terra. Energia potenziale gravitazionale. Teorema di Gauss.

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  Ulteriori informazioni

  L'insegnamento presuppone l'acquisizione da parte dello studente degli elementi indispensabili di analisi matematica e di calcolo (quali i processi di derivazione, di integrazione e di limite di funzioni di una o più variabili).

Testi/Bibliografia

Libri di testo suggeriti:

- A. Bertin, M. Poli, A. Vitale, Fondamenti di Meccanica, Esculapio Editore

- Focardi, Massa, Uguzzoni,

- Halliday Resnick,

- Alonso Finn,

- Mazzoldi, Nigro, Voci,

- Rosati,

- Serway & Jewett

 

Testi di Esercizi:

A. Bertin, S. De Castro, N., Semprini Cesari, A. Vitale, A. Zoccoli, Problemi d'Esame di Fisica Generale, Esculapio Editore (Progetto Leonardo), Bologna.

altri testi di esercizi suggeriti:  eserciziari dell'  Halliday Resnick, dell' Alonso Finn, del Mazzoldi Nigro Voci, del Rosati  ed eserciziari della collana degli Shaum

Metodi didattici

Il corso si svolge al primo semestre e costituisce la prima parte del corso integrato di Fisica Generale T C.I. ,  che ammonta a 12 cfu in totale. Il secondo modulo, Fisica Generale T-B, si svolge al secondo semestre. Ciascuno dei due corsi  ammonta a 6 cfu. Il corso di Fisica generale T-A è strutturato in lezioni frontali in aula, in cui vengono presentati innanzitutto gli aspetti teorici degli argomenti trattati. In particolare, dopo aver introdotto le nozioni di base di cinematica e le leggi della dinamica vengono enunciati i principali teoremi e risultati nell'ambito della meccanica del punto materiale e della meccanica dei sistemi di punti materiali, con particolare attenzione ai corpi rigidi . Successivamente ampio spazio viene dedicato alle applicazioni delle nozioni  presentate, e alla risoluzione di esercizi.  La frequenza è consigliata per un migliore apprendimento dei concetti e delle nozioni ma non incide sul processo di valutazione finale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta finale di due ore e di una successiva prova orale.

Durante la prova scritta, è consentito l'uso di libri, appunti e di una calcolatrice, mentre non e' ammesso l'uso di supporti informatici in rete, di telefoni cellulari e la consultazione di eserciziari con soluzione. La prova scritta, consiste in un questionario con trenta domande a risposta chiusa, e per la maggior parte comporta, la risoluzione di esercizi numerici.

Nota bene: il numero dei quesiti e il tempo a disposizione per effettuare la prova scritta potrebbero essere dimezzati se, in ottemperanza alle disposizioni rettorali in materia di prevenzione al Covid19, dovesse rendersi necessario effettuare gli esami in modalita’ telematica.

Per accedere alla prova orale occorre aver ottenuto nello scritto un giudizio positivo (maggiore o uguale a 18/30). La prova orale consiste in un colloquio che partendo dalla disamina della prova scritta, e' mirato a valutare la preparazione di base dello studente e le conoscenza acquisite nei vari aspetti teorici della disciplina. Il punteggio finale dell' esame di Fisica Generale T-B e' la media aritmetica, arrotondata per eccesso, delle votazioni conseguite nella prova scritta e nella prova orale.

La votazione finale del corso integrato di Fisica Generale T C.I. (12 cfu) sara' la media aritmetica, arrotondata per eccesso, dei voti conseguiti a Fisica Generale T-A e a Fisica Generale T-B.

Il calendario delle prove scritte è reso disponibile con ampio anticipo nella piattaforma degli Insegnamenti OnLine ( IOL ) dell’Universita’di Bologna, https://iol.unibo.it/

Gli studenti che intendono sostenere la prova scritta devono iscriversi preliminarmente nella lista dell'appello scelto, reperibile on line all'indirizzo: https://almaesami.unibo.it/almaesami/welcome.htm.

Il giorno dell'esame gli studenti dovranno esibire un documento di riconoscimento in corso di validita'.

Strumenti a supporto della didattica

- Servizio di  tutorato.                                                                    

Nella pagina IOL del docente relativa al corsi di TA e di TB  saranno pubblicati eventuali avvisi agli studenti e saranno rese disponibili 

- copie delle trasparenze presentate a lezione,

- materiale didattico monografico del docente,   

- informazioni relative al corso e agli esami di profitto .

Le lezioni si avvalgono di strumenti integrativi visivi basati su proiezioni di slide da proiettore.

Nota bene: in ottemperanza alle disposizioni rettorali in materia di prevenzione al Covid19, le lezioni potrebbero potrebbero tenersi anche in modalita' telematica utilizzando la piattaforma Insegnamenti On Line dell' Universita' di Bologna ( IOL ) : https://iol.unibo.it/ 

Eventuali strumenti per studenti con disabilità possono essere concordati con il Servizio Studenti con DSA.

Link ad altre eventuali informazioni

https://iol.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Zucchelli