OBIETTIVI FORMATIVI

I moduli intendono fornire i concetti e le leggi fondamentali della meccanica e dell'elettromagnetismo nel vuoto. Particolare importanza viene attribuita alla comprensione dell'utilità di schematizzazioni e modelli e all'analisi delle limitazioni ad essi connesse.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del primo modulo di fisica generale, lo studente

1) comprenderà i concetti fondamentali della meccanica classica;

2) saprà schematizzare e risolvere problemi fisici complessi nell'ambito della meccanica;

3) avrà sviluppato una capacità critica nel riconoscere ed interpretare fenomeni fisici, utilizzando sia strumenti matematici sia ragionamenti basati su analisi dimensionale e stime di ordini di grandezza;

4) comprenderà e riconoscerà i limiti di applicabilità delle leggi fisiche.

MODALITA' DIDATTICHE

Tutti gli argomenti trattati sono stati illustrati con esempi e per ognuno di essi sono stati svolti esercizi. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Introduzione al corso: misura, unità di misura, grandezze fisiche, dimensioni fisiche, cifre significative. Vettori: definizione, operazioni. 
2. Cinematica del punto in una dimensione, definizione di velocità e accelerazione, esempi di moto in 1-D: uniforme, uniformemente accelerato, armonico semplice.
3. Cinematica del punto materiale in due e tre dimensioni: vettori posizione, velocità e accelerazione, moto di un proiettile, moto circolare.
4. Dinamica del punto materiale: il concetto di forza, le leggi di Newton, dinamica senza attriti: la forza peso, le reazioni vincolari, il piano inclinato, la tensione dei fili, la forza elastica.
5. Forze d’attrito radente (statico e dinamico), attrito viscoso. Esempi di forze centripete, il pendolo semplice.
6. I moti relativi: velocità e accelerazioni relative, sistemi inerziali, sistemi non-inerziali e forze apparenti, forze centrifughe e di Coriolis.
7. Lavoro ed energia: teorema dell’energia cinetica; alcuni esempi: peso, molla, attrito; forze conservative ed energia potenziale; conservazione dell’energia meccanica.
8. Sistemi di punti materiali (I): il centro di massa, la prima equazione cardinale della dinamica, lavoro ed energia meccanica di un sistema di punti, urti tra punti materiali.
9. Sistemi di punti materiali (II) : i momenti, la 2a equazione cardinale della dinamica, il sistema del centro di massa, teoremi di König, sistemi a massa variabile.
10. La gravitazione universale: la legge di gravitazione, il campo gravitazionale terrestre, velocità di fuga, il moto dei pianeti e le leggi di Keplero
11. Le proprietà dei corpi rigidi: definizione e gradi di libertà; moto generale di un corpo rigido; rotazioni rigide, momento d’inerzia e teorema degli assi paralleli; corpi continui.
12. Dinamica del corpo rigido: il moto di puro rotolamento; moto di precessione; leggi di conservazione e urti tra punti materiali e corpi rigidi.
13. Statica e proprietà elastiche dei solidi: equilibrio statico e dinamico, equazione delle forze e dei momenti, alcuni esempi; cenni alle proprietà elastiche dei solidi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Mazzoldi, Nigro, Voci, Fisica 1 (meccanica)

Halliday, Resnick, Fisica 1 (meccanica)