OBIETTIVI FORMATIVI

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.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

In quanto insegnamento di base gli obiettivi formativi sono quelli di dare agli studenti gli strumenti per creare modelli di un fenomeno e determinare a partire da essi le grandezze fisiche di base inerenti il fenomeno stesso. I fenomeni sono studiati relativamente alle grandezze fisiche (accelerazione e velocita', forza, energia, lavoro, quantita' di moto angolare, impulso...) in essi misurabili e alla relazione tra di esse, eventualmente variabili nel tempo.

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni si svolgeranno online o in presenza a seconda delle disposizioni dell'Ateneo.

E' prevista la risoluzione guidata di esercizi e problemi d'esame.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Si consiglia:

Focardi, Massa, Uguzzoni, Villa

Meccanica e Termodinamica Editore CEA (2014)

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.