19704 - FISICA GENERALE B

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.

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. Cenni di onde elettromagnetiche. Teorema della divergenza e teorema di Stokes. Formulazione delle equazioni di Maxwell in forma locale.

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 differenziale e integrale).

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

Prove scritte degli anni precedenti e loro risoluzione sono disponibili sul sito Virtuale del corso.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni (combinazione di diapositive proiettate da PC, disponibili in anticipo su Virtuale 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, ad esempio Termodinamica, campo Elettrico, campo Magnetico.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento di Fisica Generale B consiste in una prova scritta ed una eventuale 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 domande e problemi per accertare la conoscenza degli argomenti presentati a lezione.

-Il compito consta di 4 domande teoriche a risposta multipla (1punto ciascuna), 2 brevi esercizi (2 punti ciascuno) e 3 problemi più articolato su argomenti di termodinamica (6punti) , elettricità (8 punti) e magnetismo (8 punti).

-La valutazione della prova scritta è espressa in trentesimi ed il voto massimo è 30.

- Il compito ha una durata di 120minuti

- 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 ausiliario sul sito Virtuale). Non è consentito l'utilizzo di ulteriori materiali (appunti, libri di testo).

- 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). 

• La prova scritta si intende superata positivamente con un voto > 17/30 e consente di accedere alla prova orale (colloquio).
• La prova orale (colloquio) va effettuata entro 6 mesi dal superamento della prova scritta. Scaduto questo termine la prova scritta dovrà 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 sarà volto ad accertare che possano ottenere un 18. La prova orale è facoltativa  per voti compresi tra 21 e 27 (inclusi) mentre è obbligatoria per voti dello scritto negli intervalli 17-20 e 28-30. Durante la prova orale può essere assegnata la lode (quantificabile come voto 31) per studenti che dimostrino una conoscenza estremamente approfondita della materia.

• In seguito alla prova orale verrà espresso un voto per Fisica Generale B che concorrerà al voto finale in Fisica Generale. Fisica Generale è un corso integrato che include Fisica Generale A e Fisica Generale B, pertanto il voto finale del corso di Fisica Generale verrà 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 avverrà 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 più giorni vi verrà comunicato tramite Almaesami l'elenco degli ammessi per ogni giorno. Non verrà fatto un appello ad inizio giornata ma verranno chiamati via via gli studenti dall'elenco. Non è possibile prevedere in anticipo una fascia oraria poichè dipende dal numero di esaminatori disponibili e da eventuali variazioni nella durata di ciascun orale. Eventuali scambi di posizione sono ammessi ma gli studenti devono accordarsi tra di loro.
  

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico presentato a lezione (proiettato da PC su lavagna luminosa) è messo a disposizione dello studente in formato elettronico sulla piattaforma Virtuale del corso. Per ottenere il materiale didattico occorre accedervi con le credenziali da studente.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Fanfani