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Raffaella CAPELLI
Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Fisica Generale
Ingegneria Meccanica (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Apprendere le conoscenze relative ai concetti fondamentali della meccanica (punto materiale e corpo rigido) e dell'elettromagnetismo.
Apprendere le metodologie di soluzione di semplici problemi di meccanica e di elettromagnetismo.
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 euclidea, della geometria analitica e della trigonometria
Programma del corso
Programma del corso:
Principi ed evoluzione del metodo scientifico anche in relazione allo sviluppo tecnologico.
MECCANICA (6 CFU):
Meccanica del punto materiale: Cinematica, formalizzazione ed applicazione dei Principi della Dinamica.
Meccanica dei corpi rigidi: momento angolare e momento della forza. Cinematica e dinamica del corpo rigido.
Lavoro ed energia: Principio di conservazione, forze conservative e non, Teorema dell'energia Cinetica, energia potenziale, energia meccanica.
Forza e campo Gravitazionale.
Forza impulsiva e urti.
ELETTROMAGNETISMO (6 CFU):
Carica elettrica e struttura della materia. Conduttori, semiconduttori, isolanti. Forza elettrica. Legge di Coulomb. Teorema di Gauss. Campo elettrico e potenziale elettrico. Distribuzioni speciali di carica: dipolo elettrico, distribuzione lineare, distribuzione piana, distribuzione sferica. Condensatori.
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Correnti elettriche, legge di Ohm, resistenza, resistività, mobilità di carica. Circuiti elettrici in corrente continua (RC). Resistenze e condensatori in serie ed in parallelo.
Campo magnetico e sorgenti del campo magnetico. Dipolo magnetico. Forza di Lorentz e applicazioni. Legge di Biot-Savart, Teorema di Ampere.
Induzione elettromagnetica, legge di Faraday ed applicazioni. Circuito LC.
Corrente di spostamento.
Equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale.
Introduzione alle onde elettromagnetiche
Ricevimento studenti: per appuntamento via e-mail.
Metodi didattici
Le lezioni relative al corso di Fisica Generale verranno svolte IN PRESENZA.
Il materiale didattico relativo al corso verrà caricato durante lo svolgimento del corso all'interno della classe virtuale Teams e sulla piattaforma Moodle.
Testi di riferimento
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci "Meccanica e Termodinamica", Edizioni EdiSES Università
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elettromagnetismo e Onde", Edizioni EdiSES Università
Verifica dell'apprendimento
L'esame si compone di una prova scritta volta a verificare la capacita' di risolvere esercizi di meccanica e di elettromagnetismo e l'acquisizione e la capacità di utilizzare i concetti fondamentali trattati nel corso attraverso la soluzione di piccoli problemi teorici e domande relative alla formulazione matematica delle teorie fisiche considerate.
La prova scritta è composta da:
10 domande da 2 punti ciascuna + 1 domanda da 4 punti per la lode, volte a valutare il grado di comprensione dei concetti fisici introdotti nel corso.
1 esercizio di meccanica con punteggio massimo di 5 punti
1 esercizio di elettromagnetismo con punteggio massimo di 5 punti
La durata complessiva della prova scritta è compresa tra 120 min. e 150 min.
Le prove sono svolte in presenza.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza e comprensione delle principali grandezze fisiche meccaniche ed elettromagnetiche e delle leggi della meccanica e dell'elettromagnetismo.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di risolvere semplici problemi di meccanica e di elettromagnetismo.
Autonomia di giudizio: capacità di scegliere autonomamente il metodo più appropriato a schematizzare e risolvere semplici problemi di meccanica e di elettromagnetismo.
Abilità comunicative: capacità di sostenere una discussione scientifica con linguaggio appropriato.
Capacità di apprendimento: capacità di approfondire in modo autonomo alcuni aspetti collaterali agli argomenti proposti nel corso.