PRESENTAZIONE

Il corso di Fisica per Ingegneria industriale e Gestionale è un corso di base di fisica classica. Nel primo semestre si introdurrà la meccanica e nel secondo semestre l'elettromagnetismo.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce un'introduzione alla fenomenologia e alla formulazione matematica delle leggi della meccanica e dell’elettromagnetismo classici

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Si riterrà che lo studente avrà raggiunto gli obbiettivi formativi se sarà in grado di risolvere problemi di meccanica e di elettromagnetismo utilizzando l'appropriato formalismo matematico, giustificando  il procedimento scelto.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è basato su lezioni frontali, che si terranno due volte alla settimana per un totale di cinque ore alla settimana. L'introduzione ai principi generali e le esercitazioni numeriche non saranno formalmente separate.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Corso di Studi in Ingegneria Industriale

FISICA 56685

Programma per l’a.a. 2016-2017

Misura delle grandezze fisiche. Unità di misura e Sistema Internazionale delle unità di misura. Incertezza di una misura. Rappresentazione del risultato di una misura e cifre significative.

Grandezze scalari e vettoriali. Rappresentazione grafica dei vettori. Componenti di un vettore e vettori unitari. Operazioni con i vettori: somma, differenza, prodotto scalare e prodotto vettoriale.

Cinematica del punto materiale: Vettori posizione, spostamento, velocità, accelerazione. Moto uniformemente accelerato, moto dei proiettili, moto circolare, moto armonico. Moti relativi.

Dinamica del punto materiale: Le forze come causa del moto. Prima legge di Newton e sistemi di riferimento inerziali. Seconda e terza legge di Newton. Massa e peso. Forze di contatto. Attrito. Cenni sulle forze ritardanti dipendenti dalla velocità. Lavoro compiuto da una forza. Energia cinetica, teorema lavoro-energia cinetica. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Punti di equilibrio. Lavoro svolto su un sistema da una forza esterna. Conservazione dell’energia.

Dinamica dei sistemi di punti materiali: Centro di massa. Seconda legge di Newton per un sistema di punti materiali. Quantità di moto e impulso. Quantità di moto di un sistema di punti materiali. Conservazione della quantità di moto. Sistemi a massa variabile. Urti elastici e anelastici.

Dinamica dei corpi estesi: Corpo rigido. Traslazione e rotazione. Rotazioni attorno ad un asse fisso. Momento d’inerzia, teorema di Huygens-Steiner. Momento di un vettore rispetto ad un punto; momento di una forza, momento della quantità di moto. Lavoro ed energia nel moto rotatorio. Seconda equazione cardinale della dinamica del corpo rigido. Rotolamento. Momento angolare e sua conservazione. Statica.

Elettrostatica: Carica elettrica. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione. Campi vettoriali: definizione e rappresentazione. Campo elettrostatico. Dipolo elettrico. Campo generato da distribuzioni continue di carica. Flusso di un vettore. Teorema di Gauss. Conservatività del campo elettrostatico ed energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrico e differenza di potenziale. Superfici equipotenziali. Condensatori e capacità. Condensatori in serie e in parallelo. Energia immagazzinata in un condensatore. Cenni sui campi elettrostatici nei dielettrici.

Correnti elettriche: Corrente e resistenza. Resistori in serie e in parallelo. Leggi di Kirchhoff. Circuiti in regime stazionario. Circuiti RC in regime non stazionario: leggi di carica e scarica di un condensatore.

Magnetostatica: Definizione operativa di campo magnetico. Caratteristiche del campo magnetico. Forza di Lorentz. Campi incrociati. Forza magnetica agente su un filo percorso da corrente. Momento torcente su una spira percorsa da corrente. Dipolo magnetico. Campi magnetici generati da correnti. Legge di Biot-Savart. Legge di Ampère. Campi in un solenoide e in un toroide. Forze tra due conduttori percorsi da corrente.

Induzione elettromagnetica: Flusso Magnetico. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Forza elettromotrice e campo elettrico indotto. Induttanza. Circuiti RL. Energia magnetica immagazzinata in un induttore.

Equazioni di Maxwell nel vuoto in forma integrale.

Gli argomenti del programma sono trattati con il formalismo matematico richiesto dal corso nei seguenti libri di testo.

"Fondamenti di  Fisica" di D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, ed. Casa Editrice Ambrosiana.

“Principi di Fisica” di R. A. Serway e J. W. Jewett, ed. EdiSes.

Gli esercizi proposti in questi libri sono dello stesso tipo degli esercizi proposti negli scritti dell’esame.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

"Fondamenti di  Fisica" di D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, ed. Casa Editrice Ambrosiana.

“Principi di Fisica” di R. A. Serway e J. W. Jewett, ed. EdiSes.

Il corso si avvale dell'aula web all’indirizzo:https://ingsv.aulaweb.unige.it/course/view.php?id=127

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

RANIERI ROLANDI (Presidente)

CLAUDIO CARMELI

FABRIZIO FERRO

GUIDO GAGLIARDI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Le lezioni inizieranno giovedì 22 settembre alle ore 9 nell'aula AN1 del campus di Savona

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Il corso si tiene in due semestri.  Nel primo semestre si farà la parte di meccanica, nel secondo semestre la parte di elettromagnetismo.

Ogni semestre si faranno due prove scritte - compitini -. Ogni prova prevede la risoluzioni di cinque problemi in due ore. Ogni problema vale 7/30 e il voto massimo è 35/30. Saranno ammessi all’esame orale coloro che avranno voti maggiori o uguali a 16/30 in tutte e quattro le prove.

Le prove saltate o con valutazione minore di 16/30 possono essere recuperate. Il recupero delle prove di meccanica potrà essere fatto durante la sessione invernale d’esame - gennaio-febbraio - successiva al primo semestre. Nelle sessioni d’esame successive potranno essere recuperati sia le prove di elettromagnetismo che quelle di meccanica.

Coloro che avranno ottenuto un voto medio sulle quattro prove maggiore o uguale a 18/30 possono optare di non sostenere la prova orale accettando il voto medio delle prove scritte come voto d’esame.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Fenomenologia della fisica classica a livello di scuola media superiore. Trigonometria e analisi matematica a livello di scuola media superiore.