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Marco AFFRONTE
Professore Ordinario
Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche sede ex-Fisica
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Insegnamento: Fisica generale II
Fisica (Offerta formativa 2022)
Obiettivi formativi
Apprendere le basi del metodo scientifico.
Apprendere le conoscenze relative ai concetti fondamentali della meccanica, della termodinamica e dell'elettromagnetismo e i principi di funzionamento di dispositivi per informatica
Apprendere le metodologie di soluzione di semplici problemi di fisica
Apprendere un linguaggio tecnico appropriato ed un formalismo matematico corretto.
Incentivare l'applicazione dei concetti fisici trattati nel corso attraverso il ragionamento astratto ed il problem solving.
Prerequisiti
Conoscenze delle tecniche algebriche di base, della geometria analitica, della trigonometria, del calcolo differenziale ed integrale. Spazi vettoriali.
Programma del corso
Introduzione al metodo scientifico anche in relazione allo sviluppo tecnologico.
Definizione e misura di grandezze fisiche, dimensioni e unità di misura. Ordini di grandezza.
Grandezze scalari e vettoriali. Richiami di calcolo vettoriale e su sistemi di riferimento.
Cinematica del punto: velocità, accelerazione, equazione oraria e traiettoria. Moto in 1 dimensione, moti nel piano e nello spazio. Esempi: moto oscillatorio, moto circolare e parabolico.
Strumenti, esempi e applicazioni.
Meccanica del punto materiale: formalizzazione ed applicazione dei Principi di Newton alla Statica e alla Dinamica del punto materiale. Le forze: forza peso, forza elastica, forze di attrito. Oscillatore armonico. Pendolo semplice. Piano inclinato. Concetto di interazione a distanza. Forza e campo Gravitazionale.
Esempi e applicazioni.
Lavoro ed energia: Lavoro di forze conservative e non. Energia potenziale. Teorema dell'energia Cinetica. Applicazioni ed esempi.
Temperatura e calore. Trasmissione del calore. Conducibiltà e capacità termica. Primo e Secondo principio della termodinamica. Entropia. Esempi e applicazioni.
Carica elettrica e campo elettrico. Legge di Coulomb, Legge di Gauss e potenziale elettrico. Distribuzioni di carica: dipolo elettrico. Campo elettrico in presenza di materiali: conduttori e dielettrici. Condensatori.
Correnti elettriche, legge di Ohm, resistenza.
Campo magnetico e sorgenti del campo magnetico. Dipolo magnetico. Legge di Biot-Savart, Teorema di Ampère.
Induzione elettromagnetica, legge di Faraday ed applicazioni. Corrente di spostamento.
Equazioni di Maxwell.
Esempi e applicazioni
Circuiti R-L-C. Filtri e risonanza. Fenomeni ondulatori. Introduzione alle onde elettromagnetiche.
Metodi didattici
Le lezioni relative al corso di Fisica Generale verranno svolte in Italiano con didattica frontale e esercitazioni
Il materiale didattico relativo al corso verrà caricato durante lo svolgimento del corso sulla piattaforma Molly.
Testi di riferimento
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci "Elementi di Fisica 1. Meccanica e Termodinamica", Edizioni EdiSES Università
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica 2. Elettromagnetismo e Onde", Edizioni EdiSES Università
Verifica dell'apprendimento
L'esame si compone di prove scritte volte a verificare la capacita' di risolvere esercizi di meccanica, termodinamica e di elettromagnetismo.
Sono previste prove in itinere sui diversi capitoli: meccanica, termodinamica elettromagnetismo. A fine corso sono previste prove scritte su tutto il programma.
Le prove scritte hanno durata di 60-90min con 3-6 problemi da risolvere e domande aperte.
Prove si intendono superate se vengono risolti almeno la metà degli esercizi e risposte a domande. Voti sono articolati tra 18 a 30 in base al numero di esercizi svolti correttamente e le risposte alle domande. Per le prove in itinere si considera la media dei voti ottenuti sulle tre prove. Eventuali prove orali a fine corso serviranno a integrare la valutazione dell’apprendimento su gli argomenti risultati insufficienti nelle prove scritte.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza e comprensione delle principali grandezze fisiche meccaniche,termodinamica ed elettromagnetiche e delle leggi della fisica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di risolvere semplici problemi di meccanica, termodinamica e di elettromagnetismo.
Autonomia di giudizio: capacità di scegliere autonomamente il metodo più appropriato a schematizzare e risolvere semplici problemi di meccanica termodinamica e di elettromagnetismo.
Abilità comunicative: capacità di sostenere una discussione tecnico scientifica con linguaggio appropriato.
Capacità di apprendimento: capacità di approfondire in modo autonomo alcuni aspetti collaterali agli argomenti proposti nel corso.