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

Parte I: ELETTROMAGNETISMO

Introduzione. breve introduzione storica all’elettromagnetismo, cenni sul modello microscopico dell’atomo e della materia.

Elettrostatica. Carica elettrica, fenomeni di elettrizzazione e induzione elettrostatica, forza di Coulomb, campo elettrico, Teorema di Gauss per il campo elettrico e sue applicazioni. Condensatori e capacità. Energia potenziale elettrostatica e potenziale.

Moto di cariche elettriche in campi elettrici. Corrente elettrica. Leggi di Ohm. Elementi di circuiti elettrici in corrente continua.

Magnetismo. campo magnetico e sue sorgenti. Forza di Lorenz. Moto di cariche elettriche in campi magnetici. Applicazioni. Forze magnetiche su fili paralleli. Spire percorse da corrente. Campo magnetico generato da correnti elettriche, leggi di Laplace. Interazione tra fili percorsi da corrente, legge di Biot-Savart. Teorema di Gauss per il magnetismo, legge di Ampère. Spire come dipoli magnetici, momento magnetico.

Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. 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.

 

Parte II: 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.

Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas perfetti. Cenni alla teoria cinetica.

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.

Testi/Bibliografia

Si consiglia l'adozione di almeno un testo di riferimento, ad integrazione degli appunti presi a lezione.

 

Testo consigliato per la parte di elettromagnetismo:

D.C. Giancoli, FISICA 2, Elettromagnetismo - Ottica,
Casa Editrice Ambrosiana, Terza edizione o successive

• contiene raccolta di esercizi per ogni capitolo
• contiene raccolte di quesiti di teoria
• a disposizione dello studente risorse online 
  

Per la parte di termodinamica, si può adottare il testo adottato per FISICA Generale A.

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). Ad esempio, 

• Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford "PRINCIPI DI FISICA, vol 1. Meccanica, Onde e Termodinamica", Pearson.
  [adottato in anni precedenti]
  
  
• Hugh D. Young, Roger A. Freedman, A. Lewis Ford "PRINCIPI DI FISICA, vol 2. Elettromagnetismo e Ottica", Pearson.
  [adottato in anni precedenti]
  
  
• G. Vannini, Gettys Fisica 1, Meccanica e termodinamica, Mc Graw Hill Education
  
  
• G. Vannini, Gettys Fisica 2, Elettromagnetismo e onde, Mc Graw Hill Education

Per ulteriori esercitazioni si suggerisce la versione elettronica dei libri sopracitati, che contengono esercizi di sommario dei vari capitoli. Una serie di esercizi integrativi saranno messi a disposizione dalla docente sul sito Virtuale del corso.

Metodi didattici

Le lezioni frontali sono principalmente svolte alla lavagna o alla tavoletta grafica e consistono in spiegazioni teoriche accompagnate da applicazioni ed esercizi pratici. Gli esercizi e le dimostrazioni potranno essere svolte interamente alla lavagna.
Questi sono finalizzati alla comprensione della teoria e all'acquisizione della metodologia necessaria ad affrontare in maniera quantitativa i problemi di fisica.

Un tutor sarà a disposizione degli studenti per integrare le lezioni frontali con sessioni di esercitazioni e per supportare gli studenti nell'apprendimento. Le sessioni di tutorato verteranno su esercitazioni riassuntive degli argomenti principali, ad esempio campo Elettrico, campo Magnetico e Termodinamica.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale mira a verificare il raggiungimento degli obiettivi didattici, ovvero la comprensione dei fondamenti della fisica generale e l'acquisizione della metodologia scientifico-tecnica necessaria per affrontare in termini quantitativi i problemi di fisica.

La verifica dell'apprendimento è effettuata tramite una prova scritta obbligatoria ed una prova orale facoltativa.

 

Prova scritta

- è OBBLIGATORIA

- Si volge in presenza

- E’ costituita da quesiti/domande sulla parte di teoria del corso, e da esercizi/problemi.

- E' OBBLIGATORIO iscriversi su AlmaEsami e responsabilità dello/a studente/ssa cancellare l'iscrizione entro la data dell'appello qualora non intendesse sostenere la prova.

- Il voto dello scritto è un punteggio in trentesimi e la prova si considera superata con 18/30 o più.

- La prova scritta può essere ''superata con riserva", in caso la sufficienza non sia piena o in caso siano necessari chiarimenti sul corretto svolgimento della stessa. In tal caso, il superamento dell'esame è subordinato al sostenimento della prova orale (si veda il seguito).

- Lo/a studente/essa può, a sua discrezione, rifiutare il voto dell'esame (sia dello scritto che della prova con riserva). Il rifiuto comporta risostenere la prova scritta ad un appello successivo.

Dettagli sul contenuto della prova scritta e delle modalità di valutazione verranno dati a lezione.

 

Prova orale

- È facoltativa tranne nei casi in cui la prova orale sia espressamente richiesta dalla docente (superamento dello scritto “con riserva”).

- Ha durata di circa 20'.

- Verte sulla correzione della prova scritta e su tutto il programma svolto.

- Il voto finale potrà essere superiore o inferiore a quello dello scritto, o risultare nel non superamento della prova.

- L'iscrizione alla prova orale avviene tramite registrazione in Almaesami.

- L’ordine di entrata sarà l'ordine di iscrizione in Almaesami. Eventuali scambi di posizione sono ammessi previo accordo tra gli esaminandi. A seconda del numero di studenti, lo svolgimento delle prove potrà protrarsi per più giorni e, in tal caso, il calendario verrà stabilito alla chiusura delle iscrizioni.

 

Voto finale

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 di 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.

 

Sessioni d’esame e appelli

Gli appelli d’esame saranno sei per anno, distribuiti su tre sessioni:

- sessione estiva: giugno-luglio

- sessione autunnale: settembre

- sessione invernale: gennaio-febbraio

Le date delle prove saranno fissate in base al calendario didattico e comunicate in tempo utile agli studenti.

Non sono previste prove in itinere durante l’anno.

 

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

Lezioni di teoria.
Le lezioni sono tenute alla lavagna o con il supporto di presentazioni di slide proiettato da PC su lavagna luminosa.

Esercitazioni.
Durante il corso, sono previste sessioni di esercitazioni sugli argomenti trattati nelle lezioni teoriche, durante le quali la discussione tra studenti, e tra studenti e docente è incoraggiata. Un Tutor didattico è incaricato delle esercitazioni, che sono in aggiunta alle ore di lezione frontale.

 

Materiale didattico.
Il materiale didattico (slide mostrate a lezione, testi degli esercizi e soluzioni) è messo a disposizione degli studenti online sul sito "Virtuale" (Virtual learning Environment) di UniBO. L'accesso è consentito con le credenziali da studente a tutti gli studenti iscritti al Corso di Studi.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Bellini