B1869 - FISICA (8 CFU) (M-Z)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede gli strumenti concettuali e metodologici necessari per la comprensione dei fenomeni fisici la cui conoscenza è indispensabile per la comprensione dei fenomeni naturali e biologici. Lo studente consegue una preparazione di base nel campo della fisica classica (cinematica, dinamica, termologia e termodinamica, elettricità, magnetismo, onde) ed è in grado di risolvere semplici problemi numerici inerenti gli argomenti trattati. Inoltre, lo studente ha la capacità di acquisire dati sperimentali svolgendo semplici esperienze di laboratorio e di elaborare e discuterne i risultati.

Contenuti

Metodo Scientifico

• Misure ed errori
  Introduzione al metodo scientifico; grandezze fisiche; misure dirette e indirette; unità di misura; errori statistici e sistematici; propagazione degli errori; precisione e accuratezza; analisi dimensionale
• Teorie e modelli
  Descrizione analitica delle misure; leggi della Natura; metodi di risoluzione dei problemi in Fisica; introduzione alla Fisica Classica
  

Meccanica

• Cinematica
  Posizione, distanza e spostamento; velocità; accelerazione; moto rettilineo uniforme; moto uniformemente accelerato; grandezze scalari e vettoriali; moto in due dimensioni
• Dinamica
  Forza e massa; le tre leggi di Newton; forze normali; forze di attrito; corde e molle; moto circolare
  
• Energia
  Lavoro; energia cinetica; forze conservative e non conservative; energia potenziale; conservazione dell’energia
• Urti
  Quantità di moto; impulso; urti elastici e anelastici; centro di massa
• Cinematica rotazionale
  Velocità e accelerazione angolari; moto di rotolamento; energia cinetica di rotazione e momento di inerzia
• Dinamica rotazionale
  Momento torcente; momento angolare; lavoro rotazionale; equilibrio
• Gravitazione
  La legge di gravitazione universale; energia potenziale gravitazionale
• Oscillazioni e onde
  Oscillatore armonico; pendolo semplice; onde
  
• Fluidi
  Densità; pressione; principio di Archimede; equazione di Bernoulli
  

Termodinamica

• Temperatura e calore
  Temperatura; dilatazione termica; calore; calore specifico; conduzione, convezione e irraggiamento; teoria cinetica; calore latente; cambiamenti di fase
• Termodinamica
  I tre principi della termodinamica; le trasformazioni termodinamiche; macchine termiche; entropia

Elettromagnetismo

• Elettrostatica
  Carica elettrica; isolanti e conduttori; la legge di Coulomb; il campo elettrico; il potenziale elettrico; condensatori e dielettrici
• Corrente elettrica
  Corrente; resistenza e capacità; legge di Ohm
• Magnetismo
  Campo magnetico; forze magnetiche; legge di Ampère; il magnetismo nella materia; legge di Faraday
• Onde elettromagnetiche
  Produzione e propagazione di onde elettromagnetiche; spettro elettromagnetico

Testi/Bibliografia

Testo consigliato:
- Fisica generale: Principi e applicazioni, 3/e, Alan Giambattista.

La 3a edizione del Manuale di GIAMBATTISTA-FISICA GENERALE, mette a disposizione degli studenti, utilizzando il codice alfanumerico stampato nel Manuale:

• CONNECT una piattaforma didattica integrata all’ultima edizione del Manuale. Permette allo studente di svolgere esercizi da una test bank e verificare la propria preparazione.

Il link al quale dovranno collegarsi e registrarsi è
https://connect.mheducation.com/class/s-tool-sqs-109

INOLTRE, GLI STUDENTI POTRANNO FRUIRE

• dei capitoli WEB
• delle soluzioni degli esercizi del cartaceo
• delle simulazioni interattive

a questo link dell’AREA STUDENTI del catalogo:

Student Online

Pagina web

Metodi didattici

Il corso è articolato in due moduli didattici: il primo (7 CFU), teorico, è costituito da lezioni frontali accompagnate dallo svolgimento e discussione di semplici esercizi precedentemente proposti agli studenti. Il secondo  modulo è di carattere sperimentale e prevede attività di laboratorio (1 CFU) per 3 esperienze (meccanica, termologia, ottica).

 

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 [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] in modalità e-learning 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

La prova ha una durata di 3 ore ed è articolata in due parti di pari peso, una composta da esercizi e una da domande di teoria. Il punteggio massimo complessivo è 36 punti. Il voto finale è espresso in trentesimi, con soglia di superamento pari a 18. Fino a 30 punti il voto coincide con il punteggio ottenuto, mentre per punteggi superiori a 30 (da 31 a 36) e in assenza di errori concettuali, il voto è 30 e lode.

La prova comprende 6 esercizi sugli argomenti del programma del corso. Ogni esercizio è valutato da 0 a 3 punti (0 se non svolto o completamente errato, 1–2 se svolto parzialmente, 3 se corretto), per un totale di 18 punti.

La prova comprende inoltre 6 domande di teoria, ciascuna valutata fino a 3 punti, per un totale di 18 punti. Di queste, 4 domande riguardano contenuti teorici (Modulo 1), mentre 2 domande riguardano i contenuti di laboratorio e analisi dati (Modulo 2). Le domande di teoria possono richiedere spiegazioni concettuali e dimostrazioni. Le domande relative ai laboratori mirano a verificare la comprensione del significato fisico degli esperimenti eseguiti, delle metodologie di misura e di analisi dei dati, e del collegamento tra modelli teorici e risultati sperimentali ottenuti.

La valutazione finale è ottenuta sommando i punteggi assegnati alle singole parti della prova.

Durante l’esame non è consentito l’uso di libri, appunti, telefoni cellulari o altri dispositivi elettronici. I fogli per lo svolgimento degli esercizi saranno forniti dal docente. Agli studenti è richiesto di presentarsi all’esame muniti unicamente di penne e calcolatrice. Durante la prova sarà inoltre fornito un formulario ufficiale, contenente le principali formule di fisica trattate a lezione; non è consentito l’uso di formulari propri.

Per poter sostenere l’esame è necessario aver frequentato tutti e tre i laboratori del Modulo 2 e aver consegnato tutte le relative relazioni di laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, PC, videoproiettore, slide con teoria e esercizi svolti in aula.

Le slide delle lezioni frontali del Modulo 1, e tutto il materiale didattico relativo ai laboratori del Moduli vengono resi disponibili durante lo svolgimento del corso sulla piattaforma Virtuale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Sylvie Braibant

Consulta il sito web di Enrico Gianfranco Campari