| CODICE | 80530 |
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| ANNO ACCADEMICO | 2017/2018 |
| CFU | 6 cfu al 1° anno di 8713 INGEGNERIA BIOMEDICA (L-8) GENOVA |
| SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE | FIS/03 |
| LINGUA | Italiano |
| SEDE | GENOVA (INGEGNERIA BIOMEDICA ) |
| PERIODO | Annuale |
| MODULI | Questo insegnamento è un modulo di: |
Il corso si prefigge di fornire agli studenti una conoscenza di base della meccanica classica, della termodinamica e dell'elettromagnetismo nel vuoto.
Corso di base di fisica classica: Meccanica Newtoniana, sistemi di riferimento inerziali, equazioni cardinali, lavoro energia, forze conservative. Termodinamica: sistemi termodinamici, primo e secondo principio, macchine termiche e rendimenti.
Elettromagnetismo, nel vuoto: Elettrostatica dei conduttori, correnti e campo magnetico, induzione elettromagnetica, Equazioni di Maxwell in forma integrale.
Sviluppare il senso critico acquisire la capacità di utilizzare gli strumentI specifici della Fisica (modelli, leggi, teorie ecc.) per osservare e interpretare i fenomeni naturali e la loro evoluzione.
Contenuti essenziali:
Grandezze fisiche e loro misura.
La meccanica di Newton:leggi della meccanica del punto, meccanica dei sistemi e equazioni cardinali, lavoro ed energia.
Termodinamica: conservazione dell’energia e primo principio, secondo principio e semplici applicazioni.
Elettromagnetismo nel vuoto.
Risultati d’apprendimento previsti:
Riuscire a modellizzare semplici sistemi e risolvere semplici problemi su tutti gli argomenti trattati. E’ rivolta particolare attenzione alla stima degli ordini di grandezza e le approssimazioni con questi compatibili.
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Lezioni frontali alla lavagna e con proiezione di diapositive.
Risoluzione guidata di esercizi e problemi d'esame.
MECCANICA DEL PUNTO MATERIALE
Grandezze fisiche e sistemi di unità di misura
CINEMATICA
Definizione di velocità ed accelerazione. Loro espressione in un sistema di coordinate cartesiane ortogonali.
Moto rettilineo uniformemente accelerato.
Moto rettilineo uniforme.
Moto piano generico e composizione dei movimenti (Es.: moto del proiettile)
Moto circolare: coordinate cartesiane e coordinate polari.
Derivata di un versore. Definizione di prodotto vettoriale di due vettori.
Velocità ed accelerazione angolare.
DINAMICA
Leggi di Newton.
Sistemi di riferimento inerziali.
Esempi di leggi della forza.
Forza d’attrito statico e dinamico
Forza elastica e legge di Hooke.
Definizione di prodotto scalare. Lavoro di una forza. Teorema lavoro-energia
Forze conservative e non conservative.
Conservazione dell’energia meccanica.
Energia potenziale. Calcolo dell’energia potenziale per forza peso e per la forza elastica.
Definizione di quantità di moto e momento angolare per un punto materiale.
Relazione tra momento angolare e momento delle forze.
Il moto del pendolo semplice.
MECCANICA DEI SISTEMI
Dinamica dei sistemi: I e II equazione cardinale
Teorema lavoro energia per i sistemi di punti materiali.
Urti elastici e totalmente anelastici: caso generale e caso 1 dimensionale.
Moto dei corpi rigidi: introduzione e classificazione dei tipi di moto.
Quantità di moto e momento angolare per moti di traslazione e rotazione
Relazione tra momento assiale ed accelerazione angolare
Energia cinetica nel moto rotatorio e roto-traslatorio.
Moto di puro rotolamento. Dinamica del moto di puro rotolamento.
Lavoro per un corpo rigido.
Moto giroscopico.
TERMODINAMICA
Introduzione ai sistemi termodinamici. Sistemi aperti e chiusi. Variabili termodinamiche. Regola di Gibbs.
Principio zero della termodinamica e scale termometriche.
Leggi di Boyle e Gay Lussac. Interpretazione cinetica della temperatura
Energia interna.
Primo principio della termodinamica.
Definizione di calore specifico.
Relazione tra calore specifico a pressione e volume costante per un gas perfetto.
Calore specifico per gas perfetto monoatomico
Calore specifico per gas perfetto biatomico e per un solido.
Lavoro e calore in trasformazioni quasi statiche di gas perfetto:
isobara, isocora, isoterma ed adiabatica
Conduzione del calore: conduzione e irraggiamento.
Calore latente in passaggi di stato.
Si consiglia:
W. Edward Gettys, Frederick J. Keller, Malcolm J. Skove: Fisica classica e moderna Volume 1 (Meccanica termodinamica onde) Edito da McGraw-Hill
Alternativamente, qualsiai testo universitario di Fisica Generale comprendente le parti incluse nel programma potrà essere utilizzato.
Sono inoltre disponibili su Aulaweb diverse trasparenze riepilogative del programma svolto nonchè una collezione delle prove d'esame assegnate negli ultimi anni.
SI RACCOMANDA L'USO DI UN LIBRO DI TESTO DI LIVELLO UNIVERSITARIO E LA SOLUZIONE DEGLI ESERCIZI PROPOSTI.
Ricevimento: Su appuntamento da richiedere per email a: vattuone@fisica.unige.it
GUIDO GAGLIARDI (Presidente)
GIULIA ROSSI (Presidente)
LUCA VATTUONE (Presidente)
GIOVANNI CARRARO
ANDREA CELENTANO
MARIO AGOSTINO ROCCA
MARCO SMERIERI
Lezioni frontali alla lavagna e con proiezione di diapositive.
Risoluzione guidata di esercizi e problemi d'esame.
L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.
L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale.
La prova scritta d’esame consiste di quattro esercizi: due esercizi di meccanica + un esercizio termodinamica + un esercizio di elettromagnetismo.
Il tempo massimo a disposizione è di quattro ore.
Alla fine del primo semestre ed alla fine del secondo verrà effettuata una prova parziale sulla parte di programma corrispondente. Tali prove (se superate, vedi sotto) consentono l’ammissione alla prova orale.
Si è ammessi alla prova orale con una votazione complessiva dello scritto maggiore o uguale a 15/30 e con nessuna delle due parti inferiore a 12/30. Il candidato può scegliere di ripetere lo scritto se non soddisfatto del risultato. In occasione degli appelli d’esame, lo studente può anche ripetere solo una qualsiasi delle due parti, consegnando dopo due ore anziché dopo quattro ore dall’inizio dell’esame.
In ogni caso la consegna dell’ultima prova sostenuta (parziale o totale che sia) annulla i risultati precedenti corrispondenti.
Le prove scritte – totali o parziali – saranno valide per l’ammissione alle prove orali fino alla sessione di esame corrispondente dell’anno accademico successivo compreso.
Ad esempio, una appello scritto parziale superato con un voto maggiore di 12/30 nella sessione estiva dell’anno accademico 2014/15 potrà essere usato per fare la media con un altro appello scritto parziale successivamente sostenuto fino alla sessione estiva dell’anno accademico 2015/16 inclusa; altro esempio: un appello scritto superato nella sessione invernale 2014/15 permetterà l’ammissione all’esame fino alla sessione invernale 2015/16 inclusa. Le prove parziali (“compitini”) di entrambi i moduli si intendono entrambe sostenute nella sessione estiva dell’anno accademico corrispondente – ad esempio, un “compitino” sostenuto con esito positivo alla fine del modulo di meccanica dell’anno accademico 2014/15 sarà valido fino alla sessione estiva dell’anno accademico 2015/16 inclusa. “
Qualora lo studente non superi la prova orale deve ripetere la prova scritta nella sua totalità. Durante la prova scritta non è concesso l'uso di alcun testo. Sarà a disposizione il formulario, scaricabile anche da aula web.
Le date dell’orale per ciascuna sessione saranno comunicate durante la prova scritta, e saranno annunciate su aulaweb come pure i risultati delle prove scritte. Gli orali saranno sostenuti previa prenotazione su aulaweb, in assenza della quale occorrerà prendere appuntamento con i docenti.
La prova scritta verifica il grado di apprendimento verificando la capacità di soluzione di esercizi sulle diverse parti del programma.
Di norma gli esercizi di meccanica ed elettromagnetismo sono comuni a gran parte dei corsi di Fisica Generale della Scuola Politecnica.
La prova orale verifica il grado di conoscenza e comprensione degli argomenti oggetto del programma, la capacità di esporre in modo chiaro e preciso le conoscenze acquisite e la capacità di applicare tali conoscenze alla risoluzione di problemi.
La capacità di modellizzazione di un problema reale e la coscienza delle approssimazioni eventualmente coinvolte è apprezzata in sede di determinazione del voto finale.
| Data | Ora | Luogo | Tipologia | Note |
|---|---|---|---|---|
| 11/01/2018 | 09:00 | GENOVA | Scritto | Aule 502 DIFI, 505 DIBRIS, 509 DIMA e DCCI |
| 08/02/2018 | 09:00 | GENOVA | Scritto | Aule 502 DIFI, 505 DIBRIS, 509 DIMA e DCCI |
| 14/06/2018 | 09:00 | GENOVA | Scritto | Aule 502 DIFI, 505 DIBRIS, 509 DIMA e DCCI |
| 18/06/2018 | 09:00 | GENOVA | Orale | |
| 12/07/2018 | 09:00 | GENOVA | Scritto | Aule 502 DIFI, 505 DIBRIS, 509 DIMA e DCCI |
| 23/07/2018 | 09:00 | GENOVA | Orale | |
| 06/09/2018 | 09:00 | GENOVA | Scritto | Aule 502 DIFI, 505 DIBRIS, 509 DIMA e DCCI |
| 18/09/2018 | 09:00 | GENOVA | Orale |