PRESENTAZIONE

Il corso di Fisica prevede lezioni teoriche e una parte consistente e importante di esercizi svolti in aula. Lo studio è finalizzato a fornire le basi per affrontare più agevolmente il prosieguo degli studi. Si affronteranno i problemi della fisica classica con risoluzione di problemi elementari. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha lo scopo di approfondire la conoscenza della fisica classica e fornire un metodo scientifico per risolvere semplici problemi. Il corso prevede un riepilogo di meccanica con particolare riferimento ad argomenti di supporto per altri corsi, lo studio della termodinamica (I e II principio, potenziali termodinamici) e dei fluidi ideali e reali (idrostatica, tensione superficiale, viscosità, turbolenza), quindi elementi di elettricità e di magnetismo (nozioni di elettrostatica, carica e scarica di un condensatore, effetti magnetici delle correnti). Infine introduzione ai principi base delle radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari, con particolare attenzione all’ottica geometrica e allo studio delle lenti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’obiettivo del corso è fornire allo studente gli strumenti di base indispensabili per lo studio dei fenomeni fondamentali della Fisica, dalla meccanica alla termodinamica all’elettromagnetismo. In particolare si intende fornire durante il corso una metodologia che permetta allo studente di affrontare in modo corretto, consultando opportuni testi, anche tematiche relativamente nuove via via incontrate negli studi successivi.

MODALITA' DIDATTICHE

 Il corso prevede lezioni frontali con risoluzione di esercizi alla lavagna. Sono importanti le conoscenza di base della matematica ed è fortemente consigliata la frequenza. Durante l'anno saranno effettuate prove di simulazione di esame proponendo agli studenti esercizi sulle diverse parti del programma.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Meccanica

Metodo sperimentale. Grandezze fisiche e unità di misura. Errori casuali e sistematici. Sistemi di unità di misura. Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni con i vettori. Analisi dimensionale. I principi della dinamica. Alcuni tipi semplici di forze: forza di contatto, forza peso, tensione, forza elastica. Forze di attrito statico e dinamico. Lavoro di una forza e relative unità di misura. Potenza e relative unità di misura. Energia cinetica. Lavoro della risultante delle forze e teorema lavoro-energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Lavoro fatto dalle forze dissipative. Quantità di moto. Impulso. Urti.

Termodinamica

Temperatura e Scale termometriche. Equazione di stato. Gas perfetti. Teoria cinetica. Evaporazione. Tensione di vapore. Diagramma pV. Equazioni di Celsius e di Van der Waals. Calore. Energia interna di un gas perfetto. Calore specifico. Calorimetria. Cenni alla conduzione del calore. Definizione di lavoro. I° principio. Espansione libera di Joule. Cp e CV per un gas perfetto. Principio di equipartizione dell'energia. Trasformazioni adiabatiche. Reazioni a p e V costanti. Entalpia.Enunciati del II° principio. Entropia come funzione di stato. Entropia e II° principio. Sistemi a p e T costanti. Potenziali termodinamici.

Statica e Dinamica dei Fluidi

Densità e peso specifico. Legge di Stevino. Esperienza di Torricelli. Barometro a mercurio. Principio di Archimede. Portata. Equazione di continuità. Equazione di Bernoulli. Esempi ed applicazioni. Viscosità. Equazione di Poiseuille. Legge di Stokes. Sedimentazione. Flusso turbolento e numero di Reynolds. La circolazione del sangue. Lavoro motore del cuore. Moti browniani. Diffusione molecolare. Legge di Fick e coefficiente di diffusione. Tensione superficiale. Formula di Laplace. Meccanica della respirazione. Capillarità e legge di Jurin. Termometro clinico. Contagocce. Embolia gassosa.

Elettrostatica e circuiti

Fenomeni elementari di elettrizzazione. Legge di Coulomb. Campo e Potenziale elettrico. Dipolo elettrico. Correnti elettriche. Leggi di Ohm. Resistori e Condensatori. Collegamenti serie e parallelo. Effetto Joule. Energia immagazzinata in un condensatore. Processo di carica e scarica del condensatore. Costante tempo RC.

Magnetismo

Effetti magnetici. Vettore induzione magnetica B. Forza di Lorentz. Forza magnetica su un filo percorso da corrente. Campi B prodotti da correnti. Forza tra due fili paralleli percorsi da correnti. Definizione di Ampere. Cenni all'induzione magnetica: legge di Faraday-Neumann.

Cenni di ottica fisica

Onde elettromagnetiche e proprietà generali. Polarizzazione. Lo spettro elettromagnetico. Luce come parte dello spettro elettromagnetico. Velocità della luce nel vuoto e in un mezzo qualsiasi. Trasparenza ottica di un materiale e legge di Lambert-Beer. Interferenza e Diffrazione. Potere risolutivo di un sistema. Criterio di Rayleigh.

Ottica geometrica

Strumenti ottici. Leggi della riflessione e rifrazione. Dispersione della luce. Riflessione totale e angolo limite. Rifrazione su una superficie sferica. Lenti sottili. Equazione delle lenti. Lente di ingrandimento. Microscopio composto. L'occhio umano.

Le radiazioni

Radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari. Effetto fotoelettrico. Livelli energetici di un atomo. I raggi X. Emissione stimolata. Il Laser. L’azione delle radiazioni ionizzanti.. Unità di misura dosimetriche.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Walker James – Fondamenti di Fisica – Pearson Italia

• Ragozzino Ezio - Principi di Fisica – EdiSES

• Celasco Marcello, Panieri Daniele - 2000 Problemi di Fisica completamente risolti – ECIG

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

CLAUDIO CANALE (Presidente)

ORNELLA CAVALLERI

DARIO MASSABO'

ALESSANDRA PESCE

LEZIONI

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

 L’esame si svolge mediante una prova scritta obbligatoria per tutti gli studenti. La prova scritta è seguita da una prova orale, facoltativa per gli studenti che abbiano ottenuto una valutazione sufficiente della prova scritta (≥ 18/30), obbligatoria per gli studenti che non abbiano ottenuto una valutazione sufficiente della prova scritta. La prova scritta prevede la risoluzione di esercizi, gli studenti hanno 120 minuti a disposizione e possono consultare libri di testo e appunti. Dopo la correzione gli elaborati vengono discussi con gli studenti interessati. La prova orale si svolge in presenza di due docenti di ruolo, verte sulla discussione dello scritto e sul programma svolto durante le lezioni frontali; dura mediamente circa 30 minuti.

Per ogni appello, il termine ultimo per l'iscrizione è di 5 giorni prima della data della prova , come deducibile dalla procedura di iscrizione online, obbligatoria per sostenere l'esame. Non verranno ammesse deroghe a tale termine per le iscrizioni , e gli studenti non prenotati non potranno sostenere l'esame.

Se la prova scritta è insufficiente , con punteggio < 13, lo studente dovrà ripresentarsi ad un appello succcessivo, ma non prima di 28 giorni .

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'accertamento dell'apprendimento avviene alla prova di esame che prevede la risoluzione scritta di problemi relativi ai diverse parti del programma. Quando necessario e/o richiesto è prevista una prova orale per approfondire la conoscenza e la capacità di collegamento tra gli argomenti studiati.

Calendario appelli