L’insegnamento mira a fornire una conoscenza dei principali fenomeni della fisica e delle loro connessioni con altre discipline e ambiti di ricerca (chimica, biologia e geologia). Nel quadro di questo percorso, l'insegnamento si propone di fornire 1) una conoscenza di base degli argomenti di fisica generale (dalle leggi di Newton ai fluidi ed alla termodinamica, e dall’elettrostatica e magnetismo alla fisica moderna, includendo onde elettromagnetiche, introduzione alla fisica quantistica e fisica nucleare); 2) la capacità di contestualizzare e risolvere problemi di fisica generale di base; 3) creare un approccio critico e sviluppare abilita’ di “problem solving” con l’utilizzo di modelli fisici di base (per esempio, modelli di diffusione di virus); e pertanto fornire 4) gli strumenti scientifici e concettuali di base necessari allo studio delle scienze fisiche, chimiche e naturali. Al completamento di questo corso lo studente avrà una buona conoscenza dei principi base della fisica e delle sue applicazioni pratiche ed al mondo delle Scienze. Lo studente sarà anche in grado di risolvere problemi relativi al materiale studiato ed avra’ sviluppato un approccio critico ai problemi scientifici
Canali
scheda docente materiale didattico
Introduzione: unita` di misura; Sistemi di coordinate nello spazio; Grandezze vettoriali e scalari; operazioni con i vettori.
Cinematica del punto: legge oraria e traiettoria. Velocit`a ed accelerazione vettoriali e scalari.
Moto con accelerazione costante (moto di un grave).
Moto circolare. Velocit`a ed accelerazione angolare.
Dinamica del punto materiale: prima legge di Newton e riferimenti inerziali. Definizione di forza e di massa inerziale. Seconda e terza legge di Newton. Quantit`a di moto. Forza peso.
Forza elastica ed oscillatore armonico unidimensionale. Forze vincolari. Tensione. Pendolo semplice .
Forze di attrito.
Conservazione di grandezze fisiche: conservazione della quantita` di moto. Definizione di lavoro, potenza ed energia cinetica.
Energia potenziale e forze conservative. Conservazione dell’energia totale meccanica. Conservazione del momento angolare. Momento di una forza. Forze centrali.
Urti e forze impulsive: impulso di una forza.
Conservazione della quantit`a di moto negli urti. Urti elastici ed anelastici.
Meccanica dei Fluidi
• Pressione, densit`a, leggi dell’idrostatica (Stevino, principio di Pascal e principio d Archimede) • Flusso e Portata, moto stazionario e turbolento, Teorema di Bernoulli
Elettrostatica, Correnti ed Elettromagnetismo
• Elettrostatica delle cariche fisse: la legge di Coulomb. Campo elettrico. Principio di sovrapposizione. Campo elettrico filo e lastra piana.
• Flusso di un vettore. Teorema di Gauss.
• Il potenziale del campo elettrico. Energia potenziale elettrostatica di un sistema di cariche.
• Elettrostatica dei conduttori: conduttori ed isolanti. Induzione ed elettrostatica dei conduttori.
• Le gabbie di Faraday. Condensatori.
• Corrente elettrica stazionaria. Resistenza elettrica. Fenomeni dissipativi
• Forza di Lorentz su cariche e su fili percorsi da corrente. Lo spettrometro di massa
• Il magnetismo nella materia
4 Termodinamica
• Sistema e Ambiente. Definizione delle variabili termodinamiche e dello stato termodinamico
• Calore e capacit`a termica, scambi di energia, trasmissione del calore, transizioni di fase
• Gas perfetti
• Primo e secondo principio della termodinamica. Interpretazione microscopica e statistica dell’entropia. Variazione dell’entropia e spontaneit`a dei processi termodinamici
Libro di testo
Il libro suggerito per lo svolgimento del corso `e:
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker “Fondamenti di fisica - Meccanica, Onde, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica” edizione Zanichelli.
Sul canale teams del corso saranno caricate note aggiuntive, esercizi e materiale didattico supplementare eventualmente utilizzato nel corso del semestre.
Il libro suggerito per lo svolgimento del corso `e:
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker “Fondamenti di fisica - Meccanica, Onde, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica” edizione Zanichelli.
Sul canale teams del corso saranno caricate note aggiuntive, esercizi e materiale didattico supplementare eventualmente utilizzato nel corso del semestre.
Programma
1 MeccanicaIntroduzione: unita` di misura; Sistemi di coordinate nello spazio; Grandezze vettoriali e scalari; operazioni con i vettori.
Cinematica del punto: legge oraria e traiettoria. Velocit`a ed accelerazione vettoriali e scalari.
Moto con accelerazione costante (moto di un grave).
Moto circolare. Velocit`a ed accelerazione angolare.
Dinamica del punto materiale: prima legge di Newton e riferimenti inerziali. Definizione di forza e di massa inerziale. Seconda e terza legge di Newton. Quantit`a di moto. Forza peso.
Forza elastica ed oscillatore armonico unidimensionale. Forze vincolari. Tensione. Pendolo semplice .
Forze di attrito.
Conservazione di grandezze fisiche: conservazione della quantita` di moto. Definizione di lavoro, potenza ed energia cinetica.
Energia potenziale e forze conservative. Conservazione dell’energia totale meccanica. Conservazione del momento angolare. Momento di una forza. Forze centrali.
Urti e forze impulsive: impulso di una forza.
Conservazione della quantit`a di moto negli urti. Urti elastici ed anelastici.
Meccanica dei Fluidi
• Pressione, densit`a, leggi dell’idrostatica (Stevino, principio di Pascal e principio d Archimede) • Flusso e Portata, moto stazionario e turbolento, Teorema di Bernoulli
Elettrostatica, Correnti ed Elettromagnetismo
• Elettrostatica delle cariche fisse: la legge di Coulomb. Campo elettrico. Principio di sovrapposizione. Campo elettrico filo e lastra piana.
• Flusso di un vettore. Teorema di Gauss.
• Il potenziale del campo elettrico. Energia potenziale elettrostatica di un sistema di cariche.
• Elettrostatica dei conduttori: conduttori ed isolanti. Induzione ed elettrostatica dei conduttori.
• Le gabbie di Faraday. Condensatori.
• Corrente elettrica stazionaria. Resistenza elettrica. Fenomeni dissipativi
• Forza di Lorentz su cariche e su fili percorsi da corrente. Lo spettrometro di massa
• Il magnetismo nella materia
4 Termodinamica
• Sistema e Ambiente. Definizione delle variabili termodinamiche e dello stato termodinamico
• Calore e capacit`a termica, scambi di energia, trasmissione del calore, transizioni di fase
• Gas perfetti
• Primo e secondo principio della termodinamica. Interpretazione microscopica e statistica dell’entropia. Variazione dell’entropia e spontaneit`a dei processi termodinamici
Libro di testo
Il libro suggerito per lo svolgimento del corso `e:
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker “Fondamenti di fisica - Meccanica, Onde, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica” edizione Zanichelli.
Sul canale teams del corso saranno caricate note aggiuntive, esercizi e materiale didattico supplementare eventualmente utilizzato nel corso del semestre.
Testi Adottati
Libro di testoIl libro suggerito per lo svolgimento del corso `e:
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker “Fondamenti di fisica - Meccanica, Onde, Termodinamica, Elettromagnetismo, Ottica” edizione Zanichelli.
Sul canale teams del corso saranno caricate note aggiuntive, esercizi e materiale didattico supplementare eventualmente utilizzato nel corso del semestre.
Modalità Frequenza
frequenza obbligatoria di presenzaModalità Valutazione
Durante il corso ci saranno delle prove in itinere che permetteranno di suddividere il corso in tre sotto segmenti. Alla fine delle tre prove, che risulteranno passate singolarmente se il voto sara' superiore a 15 e complessivamente se la media dei voti e' superiore a 18, si terra' un orale su tutto il programma del corso