046SM - FISICA GENERALE.pdf

Principi di meccanica, elettricità e magnetismo, termodinamica, fluidodinamica e ottica sono i contenuti di base del corso di fisica generale. Il corso si prefigge di fornire allo studente i concetti base di fisica generale che spiegano una ricca varietà di fenomeni complessi nel contesto delle forze e delle leggi fondamentali e che permetteranno di capire e descrivere il perché dei fenomeni.

Il corso si basa sui seguenti obiettivi formativi:

D1. Conoscenza e comprensione: alla fine del corso le conoscenze acquisite comprenderanno i principi di meccanica, elettricità e magnetismo, termodinamica, fluidodinamica e ottica.
D2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente saprà applicare le conoscenze di fisica generale acquisite per risolvere facili problemi ed esercizi di fisica generale.
D3. Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente saprà riconoscere le conoscenze acquisite e saprà altresì riconoscere le situazioni e i problemi in cui le varie leggi fisiche possono essere utilizzate.
D4. Abilità comunicative: alla fine del corso lo studente saprà descrivere in modo appropriato i temi di fisica generale.
D5. Capacità di apprendimento: alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le leggi fisiche e le conoscenze, e il problem solving di situazioni di vita quotidiana simili a quelle trattate in classe.

Il corso si basa sui seguenti metodi didattici:

Lezioni frontali ed esercitazioni anche in gruppo.

La verifica dell'apprendimento avverrà mediante una prova scritta che verterà sull'intero programma del corso.

Il corso copre i seguenti argomenti:

Unità di misura e dimensioni, misure. Sistemi di coordinate, vettori, prodotto scalare e vettoriale. Cinematica. Moto in una e più dimensioni, velocità, accelerazione. Moto ad accelerazione costante e moto circolare uniforme. Dinamica del punto materiale. Forza e massa, principi fondamentali della dinamica. Peso e massa. Forze di attrito. Dinamica del moto circolare uniforme. Lavoro ed energia cinetica. Lavoro della forza–peso, della forza elastica. Potenza. Forze conservative e non conservative. Energia potenziale della forza–peso, gravitazionale ed elastica. Energia potenziale e condizioni di equilibrio. Forze dissipative. Dinamica dei sistemi di punti materiali. Moto del centro di massa. Quantità di moto. Cinematica e dinamica rotazionale. Momento di una forza. Momento angolare e sua conservazione. Condizioni di equilibrio dei corpi rigidi. Oscillazioni. Oscillatore armonico. Gravitazione universale. Meccanica dei fluidi. Fluidi ideali, gas, liquidi. La pressione. Leggi di Stevin, Pascal, e Archimede. Barometro di Torricelli. Manometro ad U. Moto dei fluidi. Equazione di continuità: la portata. Teorema di Bernoulli. Portanza. Dinamica di fluidi reali: la viscosità. Leggi di Poiseuille e di Stokes. Propagazione delle onde. Onde elastiche, longitudinali e trasversali. Equazione delle onde. Termodinamica. Calore, lavoro, temperatura. Conduzione del calore. Primo principio. Calori specifici dei gas perfetti. Teoria cinetica dei gas. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Teorema di Carnot. Secondo principio. Entropia. Elettrostatica. Cariche elettriche. Conduttori ed isolanti. Conservazione della carica. Legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrico. Teorema di Gauss. Conduttori in equilibrio. Condensatori. Correnti elettriche. Legge di Ohm. Resistenze in serie e parallelo. Circuiti elettrici. Campi magnetici e correnti elettriche. Magnetismo. Cariche in moto in un campo magnetico. Legge di Lorentz. Spettrometro di massa. Forze tra correnti. Legge di Ampere. Legge di Faraday. Ottica: Principio di Huygens. Ottica geometrica. Riflessione e rifrazione della luce. Costruzione delle immagini. Strumenti ottici. L'occhio umano. Interferenza costruttiva e distruttiva. Esperimento di Young. Analisi della luce.