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Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche

Contenuti Insegnamento: Fisica

Corso di studio: SCIENZE NATURALI (D.M. 270/04) (offerta formativa anno 2017)
  • CFU: 6
  • SSD: FIS/06

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire allo studente dei fondamenti della fisica classica necessari ad interpretare in maniera quantitativa gran parte dei fenomeni naturali. Si propone, anche, di fornire l’abilità a risolvere dei semplici problemi numerici.

Prerequisiti

Conoscenze elementari di matematica quali algebra funzioni e identità trigonometriche, vettori e loro rappresentazione.

Programma del corso

[MECCANICA] Cinematica e dinamica del punto materiale. Lavoro ed energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Quantità di moto e impulso di una forza. Conservazione della quantità di moto; urti elastici ed anelastici; centro di massa di un corpo. Cinematica e dinamica rotazionale: momento di una forza; momento di inerzia; momento angolare e sua conservazione. Legge di gravitazione universale. Meccanica dei fluidi: pressione e densità di un fluido; variazione della pressione con la profondità; spinta idrostatica; equazione di Bernoulli; viscosità. Oscillazioni ed onde: moto armonico; pendolo; caratteristiche del moto ondulatorio; tipi di onde; riflessione e interferenza; onde stazionarie; diffrazione. [TERMOLOGIA] Temperatura e termometri; dilatazione termica; leggi dei gas ideali; cenni alla teoria cinetica dei gas perfetti. Il calore; energia interna; calore specifico e capacità termica; calore latente; calorimetria; trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Primo principio della termodinamica; trasformazioni termodinamiche; secondo principio della termodinamica; macchine termiche; entropia. [ELETTROMAGNETISMO] Carica elettrica; legge di Coulomb; campo elettrico; flusso elettrico e legge di Gauss. Energia potenziale e potenziale elettrico; capacità elettrica e condensatori. Corrente elettrica; resistenza elettrica e resistività; legge di Ohm; potenza elettrica. Campi magnetici; forza magnetica su una carica in moto e su un filo percorso da corrente; solenoidi ed elettromagneti; legge di Ampere; cenni allo spettrometro di massa. Forza elettromotrice indotta; flusso del campo magnetico; leggi di Faraday e Lenz; generatori e motori elettrici. Onde elettromagnetiche (em); spettro elettromagnetico; energia e quantità di moto delle onde em; Cenni di ottica geometrica; principio di Huygens; rifrazione; esperimento di Young; diffrazione e reticoli di diffrazione; polarizzazione.

Testi di riferimento

Giancoli D. C., Fisica, Casa Editrice Ambrosiana 2a Ed., 2006. Walker J. S., Fondamenti di Fisica con MasteringPhysics, Pearson 5a Ed., 2015.

Metodi Didattici

Lezioni frontali integrate da esercizi numerici e risoluzione di problemi concettuali. L'orario di ricevimento, presso il Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche, piano terra, stanza 51-00-090, è il venerdì (ore 15 – 17). Ricevimenti in altri giorni e/o orari sono da concordare via e-mail (mauro.boccolari@unimore.it).

Verifica dell'apprendimento

L'esame finale consiste in una prova scritta (80%) ed una prova orale sugli argomenti della prova scritta (20%). La prova scritta consiste nella risposta a domande di carattere concettuale e nella risoluzione di esercizi numerici.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente comprenderà i concetti fondamentali della fisica classica che stanno alla base dei fenomeni naturalistici osservati. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente avrà la capacità di ideare e sostenere argomentazioni relative alle conoscenze acquisite. Autonomia di giudizio: lo studente avrà sviluppato la capacità di interpretare da un punto di vista fisico e matematico i fenomeni naturali studiati. Abilità comunicative: lo studente sarà in grado di relazionare sugli argomenti studiati con un linguaggio tecnico e quantitativo adeguato. Capacità di apprendimento: lo studente sarà in grado di apprendere altri argomenti di fisica sperimentale con un buon grado di autonomia.