 |
Mauro BOCCOLARI
Ricercatore Universitario
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche - Sede Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
|
Insegnamento: Fisica
Scienze naturali (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
La conoscenza delle leggi della fisica, seppur in misura minimale, può permettere allo studente di Scienze Naturali una comprensione quantitativa, e quindi più completa, dei fenomeni naturali osservati.
Obiettivo del corso, è consolidare i principali concetti della fisica classica appresi durante la frequenza della scuola secondaria di primo e secondo grado. Inoltre, gli studenti acquisiranno la capacità di risolvere semplici problemi numerici.
Prerequisiti
Concetti di fisica studiati (secondo il programma ministeriale) nell’ambito dei corsi di scienze e fisica della scuola secondaria di primo e secondo grado frequentata. Algebra e geometria elementare; trigonometria. Sarebbe auspicabile che gli studenti fossero in grado di rispondere positivamente ad almeno il 50% delle domande di fisica inserite nell’esame TOLC-B o equivalente.
Programma del corso
Introduzione. Vettori.
[MECCANICA, OSCILLAZIONI E ONDE] Cinematica del punto materiale in una e due dimensioni. Leggi di Newton e sue applicazioni. Energia meccanica e la sua conservazione. Quantità di moto, impulso e urti. Centro di massa. Cinematica e dinamica del moto rotazionale. Legge di gravitazione universale. Meccanica dei fluidi.
[OSCILLAZIONI E ONDE] Moto armonico semplice. Il pendolo. Onde meccaniche e loro proprietà.
[TERMODINAMICA] Temperatura e principio zero. Dilatazione termica. Deformazione elastica dei solidi. Descrizione macroscopica di un gas ideale. Calore ed energia interna. Calore specifico e calore latente. Meccanismi di trasmissione del calore. Primo e secondo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Macchine termiche. Entropia.
[ELETTROMAGNETISMO] Carica elettrica; legge di Coulomb; campo elettrico; legge di Gauss. Energia potenziale elettrica e potenziale; capacità elettrica e condensatori. Corrente elettrica; resistenza elettrica e resistività; legge di Ohm; potenza elettrica. Campo e forza magnetica; teorema di Ampere; solenoidi; magnetismo nella materia (cenni). Leggi di Faraday e Lenz. Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche.
Metodi didattici
Lezioni frontali integrate da esercitazioni (risoluzione di problemi numerici di difficoltà simile a quelli assegnati in fase di esame). Le lezioni saranno svolte con l’ausilio di mezzi audiovisivi.
L’insegnamento sarà erogato in lingua italiana.
Testi di riferimento
- Alan G., Fisica Generale, Principi e Applicazioni, Mc Graw Hill, Terza Ed., 2020
- Giancoli D. C., Fisica. Principi e Applicazioni, Casa Editrice Ambrosiana Terza Ed., 2017.
- Kesten P. R. & D. L. Tauck, Fondamenti di Fisica, Zanichelli, Prima Ed., 2014.
- Serway R. A. & J. W. Jewett Jr., Principi di Fisica, Edises, Sesta Ed., 2022.
- Walker J. S., Fondamenti di Fisica, Pearson, Sesta Ed., 2020.
Saranno inoltre disponibili su MS TEAMS le slides utilizzate durante le lezioni.
Verifica dell'apprendimento
Prova scritta consistente in otto problemi numerici da risolvere e otto domande concettuali, riguardanti gli argomenti affrontati a lezione. In particolare, l’intera prova è suddivisa in due parti: la prima parte (4 problemi + 4 domande) comprende tutta la meccanica, mentre la seconda parte (4 problemi + 4 domande) include il resto del programma, cioè oscillazioni ed onde, termodinamica ed elettromagnetismo. Gli studenti hanno la facoltà di provare le due parti in date di appello differenti. La prima parte è propedeutica alla seconda parte e deve essere superata con almeno 15/30, e vale fino al termine dell’anno accademico in corso. Ad ogni problema/domanda è attribuito un punteggio da 1 a 10. Il punteggio di ciascuna parte è determinato dalla media effettuata sulla somma degli 8 punteggi diviso 6-8 (il denominatore è stabilito in modo euristico con l’obiettivo di avere una distribuzione gaussiana, con media 24/30, del complesso dei voti attribuiti). Infine, il punteggio finale è determinato dalla media aritmetica dei punteggi delle due parti a cui va aggiunto 2.55/30 per avere la possibilità di ottenere la lode.
Durante la prova d’esame gli studenti non possono consultare testi e appunti, e non possono usare cellulari e smartphone.
Risultati attesi
- Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente consoliderà la sua comprensione dei concetti e delle leggi fondamentali della fisica classica in parte appresi durante la scuola secondaria di primo e secondo grado.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di applicare quanto appreso sui diversi concetti e leggi fisiche attraverso la capacità di risolvere semplici problemi numerici.
- Autonomia di giudizio
Lo studente potrà riorganizzare le conoscenze apprese ed implementare la propria capacità di valutazione critica ed autonoma di quanto appreso.
- Abilità comunicative
Lo studente saprà esprimere in modo corretto le proprie conoscenze riconoscendo l’argomento richiesto e comunicare efficacemente i concetti appresi con linguaggio scientifico appropriato.
- Capacità di apprendimento
Lo studente saprà apprendere concetti di fisica classica e moderna non studiati durante questo corso, contestualmente inquadrandole nelle varie discipline naturalistiche.