88148 - ISTITUZIONI DI FISICA GENERALE P

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede la conoscenza di base della fisica classica suddivisa in elementi di meccanica, termodinamica, onde ed elettromagnetismo. Inoltre acquisisce autonomia nell'approccio scientifico per la risoluzione di problemi di fisica generale. Particolare attenzione è dedicata agli argomenti condivisi con le altre materie di studio e agli aspetti di immediata applicazione della teoria alla vita quotidiana.

Contenuti

Il corso è strutturato in due moduli da 30 ore ciascuno. Nel modulo 2 sono sviluppati i contenuti di Meccanica. Nel modulo 1 sono sviluppati i contenuti di Termodinamica ed Elettromagnetismo.

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. Energia Meccanica. Lavoro, energia cinetica e potenziale, gravitazionale ed elastica. Legge di conservazione dell'energia meccanica, teorema delle forze vive. Quantità di moto ed urti. Momento angolare, momento d'inerzia, momento di una forza. Legge di conservazione del momento angolare. Corpi rigidi. Condizione di rotolamento senza strisciare. Corpo rigido in equilibrio.

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

Fluidodinamica - Principio di Archimede e teorema di Bernoulli.

Onde e Oscillazioni

 Moto di un corpo collegato ad una molla. Pendolo semplice. Oscillatore armonico.

Termodinamica

Sistemi termodinamici e loro trasformazioni.- Il Principio zero della termodinamica. Scale termometriche. Temperatura e termometri. Trasformazioni termodinamiche e cambiamenti di stato.  Equazione di stato dei gas. 

Il primo principio della termodinamica. - Lavoro termodinamico, energia interna e primo principio della termodinamica. Quantità di calore e conservazione dell'energia in senso generalizzato. Capacità termica, calori molari, specifici e latenti.

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. Entropia. Legge di accrescimento dell'entropia. 

Elettromagnetismo

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

Magnetismo. – Forze magnetiche e loro proprietà. Forza di Lorentz. Legge di Biot e Savart. 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

I testi sotto elencati sono consigliati, ma non obbligatori. Gli argomenti del corso sono presenti in tutti i testi di Fisica Generale che contengano gli argomenti di Meccanica, Termodinamica ed Elettromagnetismo (testi di livello universitario). Si suggerisce di consultare un testo di riferimento, ad integrazione degli appunti presi a lezione.

Testi consigliati

• R.A. Serway, J.W. Jewett "FISICA per Scienze ed Ingegneria" Volume I e Volume II, - Sesta Edizione, EdiSES
• Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford "PRINCIPI DI FISICA" volume 1. "Meccanica, Onde e Termodinamica", volume 2. "Elettromagnetismo e Ottica", casa editrice Pearson.

Tutti i testi consigliati contengono esercizi (nella versione cartacea oppure in versione elettronica).

Il materiale didattico presentato a lezione è messo a disposizione sulla piattaforma Virtuale del corso.

Metodi didattici

Il corso consiste di lezioni frontali ed esercitazioni, organizzate in 5 ore settimanali. Sono previste 2-3 esercitazioni, somministrate tramite il sito Virtuale, da svolgere in aula in modo da stimolare l'interazione in piccoli gruppi. E' prevista attività di tutorato per supportare gli studenti nell'apprendimento.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento consiste in una prova scritta (compito) ed una successiva prova orale (colloquio) obbligatoria. Sono previsti 6 appelli per anno accademico.

La prova scritta:

• ha una durata di 2 ore, si svolge in presenza ed è somministrata tramite la piattaforma EOL (sono necessarie le credenziali studente per accedere). Per sostenere la prova è necessario iscriversi tramite l'applicativo Almaesami.unibo.it
  
• consiste di 30 quesiti a risposta multipla, volti a verificare le conoscenza di base della fisica classica e la capacità di risolvere semplici problemi
• durante la prova scritta è consentito l'utilizzo di calcolatrice e appunti
  
• consente di ottenere un'idoneità che serve per accedere alla prova orale 

La prova orale è obbligatoria, da svolgersi nella settimana successiva alla prova scritta, con modalità da concordare in base al numero degli idonei. La prova consta di un colloquio con domande sugli argomenti trattati nel corso e lo svolgimento di semplici esercizi, per valutare il grado di conoscenza della materia e l'autonomia nell'approccio alla risoluzione di problemi di fisica generale. Durante la prova possono anche essere commentati i risultati ottenuti nella prova scritta. La prova ha una valutazione espressa in trentesimi.

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it ): sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all’approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico presentato a lezione è messo a disposizione dello studente in formato elettronico (pdf) sulla piattaforma Virtuale del corso, insieme ad altro materiale di supporto come ad esempio esercitazioni integrative.

Per ottenere il materiale didattico occorre iscriversi al sito Virtuale del corso con le credenziali da studente.

 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Fanfani

Consulta il sito web di Laura Pasqualini