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SIMONE POLLASTRI
Ricercatore t.d. art. 24 c. 3 lett. A
Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche sede ex-Fisica
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Insegnamento: Fisica generale
Scienze geologiche (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione:
Il corso ha lo scopo di fornire la conoscenza dei concetti fondamentali di fisica classica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Il corso ha lo scopo di far sviluppare agli studenti la capacità di applicare i concetti di fisica classica spiegati anche ad un problema o situazione fisica non necessariamente visti durante il corso.
Autonomia di giudizio:
Il corso ha lo scopo di rendere lo studente in grado di scegliere autonomamente l'approccio corretto per descrivere e comprendere situazioni o problemi di fisica classica, anche non visti durante il corso.
Abilità comunicative:
Il corso ha lo scopo di trasmettere allo studente il linguaggio tecnico appropriato della fisica classica e l’utilizzo corretto del necessario formalismo matematico.
Capacità di apprendimento:
Il corso ha lo scopo di rendere gli studenti in grado di approfondire in modo autonomo e critico gli argomenti trattati durante le lezioni.
Prerequisiti
Conoscenze dei concetti base di analisi matematica, geometria e algebra.
E’ consigliabile, anche se non vincolante ai fini del corso o del superamento dell’esame, aver già compreso e/o acquisito i concetti fondamentali di matematica degli appositi corsi previsti dall’offerta formativa del corso di Scienze Geologiche.
Programma del corso
Il programma del corso prevede 6 CFU totali che sono ripartiti come descritto di seguito.
Meccanica, Fluidi e Oscillazioni (2+0.5+0.5 CFU):
Grandezze fisiche, misure ed errori, unità di misura.
Cinematica e dinamica della particella.
Energia cinetica, lavoro, energia potenziale, conservazione dell'energia meccanica.
Sistemi di particelle, quantità di moto e sua conservazione.
Rotazioni rigide. Equilibrio e elasticità.
Proprietà dei fluidi, statica e dinamica dei fluidi.
Oscillazioni meccaniche (moto armonico, smorzamento e risonanza).
Onde meccaniche (velocità, energia, intensità, effetto Doppler, Interferenza, onde stazionarie).
Termodinamica (0.5 CFU):
Sistemi termodinamici, parametri di stato, temperatura, equazione di stato, trasformazioni termodinamiche.
Primo principio della termodinamica, energia interna e calore, propagazione del calore, dilatazione termica, capacità termica e calori specifici.
Gas ideali, teorema di equipartizione dell'energia, macchine termiche.
Secondo principio della termodinamica, Teorema di Carnot, Entropia.
Elettromagnetismo (2.5 CFU):
Carica elettrica, forza e campo elettrostatici
Teorema di Gauss, Capacità elettrica, Dielettrici.
Correnti elettriche.
Campi magnetici, leggi di Ampere e di Biot-Savart.
Legge di Faraday, autoinduzione e induzione mutua.
Proprietà magnetiche dei materiali.
Onde elettromagnetiche.
Metodi didattici
Il corso viene erogato sotto forma di lezioni frontali svolte dal docente. I contenuti delle lezioni saranno prevalentemente di carattere teorico. Sono tuttavia previste numerose dimostrazioni pratiche per illustrare i concetti delle lezioni. Le dimostrazioni verranno svolte dal docente durante le lezioni, eventualmente coinvolgendo gli studenti nella loro realizzazione.
Le lezioni del corso saranno tenute in lingua italiana. In caso di particolari esigenze o difficoltà linguistiche, previo comune accordo con tutti gli studenti frequentanti, è prevista la possibilità di svolgere le lezioni frontali in lingua inglese.
La frequenza del corso non è obbligatoria però è fortemente consigliata. Le lezioni verranno svolte in presenza ma verrà data la possibilità di seguirle anche per via remota.
Il percorso prediligerà la costruzione del concetto fisico e gli aspetti fisici degli argomenti rispetto alla loro formalizzazione matematica.
Molta importanza verrà data alle domande e alle difficoltà manifestate dagli studenti.
Parallelamente e in aggiunta alle lezioni, è previsto un tutorato che prevede 5-6 incontri di laboratorio di Fisica distribuiti nell'arco del semestre. Durante il tutorato/laboratorio gli studenti svolgeranno in prima persona esperimenti su alcuni degli argomenti spiegati durante le lezioni.
Testi di riferimento
“Fondamenti di Fisica: Meccanica Termologia Elettrologia Magnetismo Ottica”, di D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Settima Edizione (o successive). Casa Editrice Ambrosiana.
Slides e altro materiale fornito dal docente durante il corso e reso disponibile attraverso le cartelle del corso (Moodle,Teams).
Verifica dell'apprendimento
Ci sono due modalità d’esame:
1) ESAME UNICO
2) ESAME IN DUE PARTI
Lo studente deve farsi carico di comunicare al docente la propria scelta tramite mail non oltre 5 giorni prima della data dell’esame. La mancata comunicazione entro i tempi previsti comporterà che l’esame verrà svolto in modalità (1).
Ciascuna modalità prevede prove orali sugli argomenti del relativo programma, con prima domanda a scelta dello studente. Le prove possono essere sostenute negli appelli ufficiali oppure su appuntamento individuale. Gli esami superati fuori dalle sessioni d’esame verranno registrati al primo appello successivo.
Le prove valutano il livello di conoscenze, competenze e delle abilità applicative relative ai risultati di apprendimento attesi (75%) e anche le competenze trasversali (25%): abilità comunicative, autonomia di giudizio e capacità di apprendimento.
Il voto delle prove è in trentesimi, con sufficienza a 18/30 (diciotto) e massimo a 30/30 (trenta) La Lode viene sempre attribuita con una domanda aggiuntiva. Il voto finale dell’esame è unico.
1) ESAME UNICO
L’esame consiste in un’unica prova orale individuale sull’intero programma del corso.
Lo studente che, superato l’esame in modalità (1), preferisse ripresentarsi utilizzando la modalità (2), dovrà darne comunicazione al docente via mail. In tal caso l’esame andrà ripetuto per intero secondo la modalità (2).
2) ESAME IN DUE PARTI
L’esame finale consiste in due prove orali individuali, riguardanti:
- prima parte: “meccanica”
- seconda parte: “termodinamica” e “elettromagnetismo”.
L’esame è superato raggiungendo almeno la sufficienza in entrambe le prove. Il voto finale è la media aritmetica, arrotondata all’intero più vicino, dei voti delle due prove. La lode può essere attribuita solo se viene raggiunto almeno 30/30 in entrambe le prove.
È obbligatorio superare la prima parte per poter svolgere la prova sulla seconda parte. Una volta superata, il voto della prima parte non ha scadenza.
Lo studente che volesse passare alla modalità (1) dovrà darne comunicazione al docente tramite mail, non oltre 5 giorni prima della data dell’esame.
Lo studente che, superato l’esame della prima parte, volesse passare alla modalità (1), dovrà darne comunicazione al docente via mail. In tal caso l’esame dovrà essere ripetuto per intero secondo la modalità (1).
Risultati attesi
Conoscenza e comprensione:
Gli studenti acquisiranno conoscenza e padronanza della fisica classica, ad un livello adeguato per comprensione del linguaggio specifico e formale della disciplina.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Gli studenti saranno in grado di applicare e trasporre i concetti scientifici appresi anche in contesti diversi da quelli del corso, in particolare in aspetti specifici del corso di studio di Scienze Geologiche (geologia, geofisica) e aspetti della vita quotidiana.
Autonomia di giudizio:
Gli studenti matureranno capacità di giudizio critico e razionale, che consenta loro autonoma riflessione e approfondimento sui concetti del corso.
Abilità comunicative:
Gli studenti dovranno saper esporre e comunicare i concetti della fisica classica e saperli discutere e argomentare in modo critico, individuando sviluppi, miglioramenti e eventuali collegamenti con altri concetti della fisica classica.
Capacità nell’apprendimento:
Gli studenti apprenderanno autonomia nell’apprendimento, con capacità di formulazione di domande, di progettazione di attività e di sintesi.