FISICA I
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2016/2017
- Docente
- BARBARA RICCI
- Crediti formativi
- 9
- Periodo didattico
- Primo semestre (primi anni)
- SSD
- FIS/01
Obiettivi formativi
- Lo scopo del corso e' quello di fornire allo studente i fondamenti della fisica classica, in particolare della meccanica e termodinamica, che sono alla base di tutte le scienze e applicate, in particolare dell'ingegneria.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
-comprensione delle leggi della dinamica che governato il moto del punto materiale e dei sistemi di punti materiali
-caratteristiche della dinamica e della statica del corpo rigido
-leggi principali di fluidostatica e fluidodinamica
-leggi che governano il comportamento dei gas perfetti
-comprensione del primo principio della termodinamica
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze
acquisite) saranno:
-Risoluzione di problemi di dinamica, partendo da sistemi semplici per poi passare a sistemi piu' articolati in cui siano presenti piu' corpi interagenti
-Risoluzione di proplemi di fluidostatica e fluidodinamica relativamente ai soli fluidi ideali
-Risoluzione di semplici esercizi di termodinamica Prerequisiti
- Conoscenze di base di matematica (algebra, geometria analitica, elementi di calcolo differenziale), trigonometria, funzioni elementari.
Contenuti del corso
- Introduzione alla Fisica: metodo scientifico
Grandezze fisiche fondamentali e derivate
Sistema Internazionale di Unità (SI)
Cinematica: sistemi di riferimento
Legge del moto, velocità, accelerazione.
Leggi di trasformazione di velocità e accelerazione in moti relativi.
Accelerazione centripeta, di Coriolis.
Dinamica di un punto materiale
Sistemi di riferimento inerziali e massa inerziale Principali tipi di forze
Forze apparenti
Moto armonico semplice, pendolo semplice. Momento angolare e momento di una forza.
Teorema dell'impulso.
Forze di attrito statico e dinamico
Forze di attrito nei fluidi, cenni
Moto di un corpo in un fluido, cenni.
Lavoro e potenza
Teorema delle forze vive
Forze centrali.
Forze conservative
Gravitazione Universale
Energia potenziale
Teorema di conservazione dell'energia meccanica. Dinamica dei sistemi di particelle: forze interne ed esterne
Conservazione quantità di moto
Momento angolare
Equazioni cardinali
Centro di massa e teorema del centro di massa
Conservazione del momento angolare
Teorema di Koenig
Dinamica di un corpo rigido
Moto del centro di massa
Momento angolare e momenti di inerzia
Teorema di Huyghens-Steiner
Equazione del moto di rotazione attorno a un asse principale d'inerzia
Precessione momento angolare
Energia cinetica di un corpo in roto-traslazione
Corpo rigido che rotola senza strisciare
Concetti base di statica e dinamica dei fluidi. Legge di Stevino, spinta di Archimede.
Teorema di Bernoulli e applicazioni.
Equilibrio termico e termodinamico.
Temperatura e la sua misura.
Quantità di calore e calori specifici.
Propagazione del calore.
Il lavoro in termodinamica.
Lavoro e calore. Primo principio della termodinamica.
Equazione di stato dei gas perfetti, trasformazioni reversibili e non.
Ciclo termico e ciclo frigorifero
Ciclo di Carnot, rendimento. Metodi didattici
- Il docente del corse tiene lezioni frontali di teoria ed esercitazioni.
Un tutor didattico, in orari diversi da quelli delle lezioni, svolge ulteriori esercitazioni per integrare e potenziare l'apprendimento. Modalità di verifica dell'apprendimento
- La verifica dell'apprendimento avviene attraverso due prove:
1)Prova scritta: due esercizi da risolvere in autonomia con eventuale ausilio del libro di testo. Tempo a disposizione per la prova: 1 ora e 30 minuti. La prova scritta si ritiene superata se si e' conseguito un punteggio maggiore o uguale a 15/30 fino ad un massimo di 30/30
2)Prova orale: domande a discrezione della commissione d'esame sugli argomenti svolti a lezione. La prova orale si ritiene superata se si e' conseguito un punteggio maggiore o uguale a 15/30 fino ad un massimo di 30/30.
Il giudizio complessivo sull'apprendimento si ottiene facendo la media aritmetica dei voti conseguiti nelle prove scritta e orale. Il giudizio complessivo deve essere superiore o uguale a 18/30 .
Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le
abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento. Testi di riferimento
- Lo studente puo' adottare per lo studio uno fra i seguenti libri di testo, a sua scelta:
1) Mazzoldi, Nigro, Voci, Fisica Volume I, Edizioni Edises
2) Mencuccini, Silvestrini, Fisica I (Meccanica e Termodinamica), Casa Editrice Ambrosiana, Milano
3) Focardi, Massa, Uguzzoni, Villa, Fisica Generale Meccanica e Termodinamica, Casa editrice Ambrosiana
Per la risoluzione degli esercizi si consigliano:
1) M. Villa e A. Ugozzini, Esercizi di Fisica (Meccanica), Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
2)P. Mazzoldi, A. Saggion, C Voci, Problemi di Fisica Generale (Meccanica, Termodinamica), Edizioni Libreria Cortina, Padova
Informazioni aggiuntive sono reperibili al sito web: www.fe.infn.it/~ricci/courses/INGEGNERIA/centro.htm
