CODICE 52451 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 12 cfu anno 1 SCIENZA DEI MATERIALI 11634 (L-SC.MAT.) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/01 SEDE GENOVA PROPEDEUTICITA Propedeuticità in uscita Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti: SCIENZA DEI MATERIALI 8765 (coorte 2024/2025) FISICA MODERNA 57227 MODULI Questo insegnamento è composto da: MECCANICA TERMODINAMICA MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE Il corso si svolge al primo e al secondo semestre del primo anno del corso di laurea in Scienza dei Materiali. Il corso fornisce dapprima una introduzione al metodo sperimentale e ai sistemi di unità di misura ed un richiamo dei principali strumenti matematici necessari. Quindi si affrontano la cinematica e la dinamica classica del punto materiale, la dinamica dei sistemi di punti materiali e dei corpi rigidi, la meccanica dei fluidi, la termodinamica e una introduzione alle onde meccaniche OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Il corso tratta argomenti di base della fisica classica: meccanica del punto e dei sistemi, meccanica dei fluidi, termodinamica, onde meccaniche. Alla fine del corso gli studenti dovranno: a) conoscere le leggi fondamentali relative agli argomenti trattati nel corso; b) applicare le conoscenze di cui sopra alla risoluzione di problemi fisici che richiedono l’utilizzo di metodi matematici posseduti dagli studenti del primo anno. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Il corso mira a fornire agli studenti gli strumenti per affrontare la descrizione di fenomeni della meccanica classica e della termodinamica e per la risoluzione di esercizi e problemi con particolare attenzione a temi di interesse pratico ed applicativo. In particolare si mira a formare gli studenti al metodo scientifico alla base della fisica classica caratterizzando opportunamente le osservabili e le quantità in gioco e le leggi che ne governano l'evoluzione. Gli studenti saranno in grado di afforntare e risolvere problemi di meccanica e termodinamica di complessità crescente, utilizzando le nozioni di matematica che imparano durante l'anno. PREREQUISITI Trattandosi di un corso del primo anno, non sono previsti prerequisiti specifici, se non le conoscenze maturate durante le scuole secondarie superiori. I corsi introduttvi sulla matematica di base offerti agli studenti con obblighi formativi aggiuntivi aiutano tutti gli studenti ad avere un livello omogeneo di conoscenze di base per affrontare lo studio della disciplina della fisica classica. MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali. Esercitazioni. Il materiale utilizzato durante le lezioni viene fornito agli studenti tramite Aulaweb ed anche in forma cartacea, una copia per studente. Agli studenti vengono anche forniti numerosi esercizi e problemi, inclusi esempi di esami di anni passati. PROGRAMMA/CONTENUTO Il programma e’ articolato in due moduli di 6 CFU Modulo I. Meccanica del punto materiale e dei sistemi · Introduzione · Grandezze fisiche. Sistemi di unità di misura. Errori di misura e cifre significative · Cinematica e dinamica del punto materiale · Sistemi di riferimento. Traiettoria. Equazioni parametriche del moto. Punto materiale in moto lungo una traiettoria rettilinea. Velocità, accelerazione. · Punto materiale in moto nello spazio. Elementi di calcolo vettoriale. Vettori posizione, spostamento, velocità, accelerazione. Moto dei proiettili. Moto circolare uniforme e non uniforme. Accelerazione centripeta e tangenziale. Vettore velocità angolare. · Trasformazione delle grandezze cinematiche tra sistemi di riferimento in moto relativo traslatorio. · Dinamica del punto materiale · Principio di relativita'. Definizione operativa della forza e della massa. Sistemi di riferimento inerziali. Le leggi di Newton. Leggi di alcune forze: forza peso; forza di attrito statico, dinamico, volvente; forze viscose; forze elastiche, oscillatore armonico. Cenni alle leggi di Newton nei sistemi di riferimento non inerziali. Lavoro. Potenza.Teorema del lavoro e dell’energia cinetica. Forze conservative, energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. · Sistemi di punti materiali · Centro di massa di un sistema di punti materiali. Equazione del moto del centro di massa. Quantita’ di moto. Prima equazione cardinale. Conservazione della quantita' di moto. Processi d'urto. Corpi rigidi in rotazione intorno ad una asse fisso. Momento di inerzia. Momento di una forza.. Energia cinetica rotazionale. Seconda equazione cardinale. Moto rototraslatorio. Momento angolare. Conservazione del momento angolare. Equilibrio dei corpi rigidi. Modulo II. Meccanica dei fluidi, termodinamica, onde meccaniche · Meccanica dei fluidi · Pressione. Densita’. Legge di Stevino. Legge di Pascal. Principio di Archimede. Tensione superficiale, cenni. Equazione di Bernoulli. Viscosita’. Legge di Poiseuille. · Termodinamica · Sistemi termodinamici. Temperatura: definizione operativa, scale termometriche. Calore:, definizione operativa, calori specifici, calori latenti. Trasmissione del calore. Equazione di stato dei gas perfetti e dei gas reali. Lavoro nelle trasformazioni termodinamiche con variazione di volume. Energia interna. Primo principio della termodinamica. Calori specifici e molari dei gas.. Equipartizione dell’energia. Secondo principio della termodinamica. Macchine termiche. Macchine frigorifere. Entropia e secondo principio. Temperatura termodinamica assoluta. · Onde meccaniche · Caratteristiche del moto ondulatorio. Onde longitudinali e trasversali. Velocita’ delle onde. Energia trasportata e intensita’ delle onde. Rappresentazione matematica delle onde unidimensionali. Principio di sovrapposizione. Onde sonore. Intensita’ sonora. Interferenza spaziale e temporale delle onde sonore. Effetto Doppler. TESTI/BIBLIOGRAFIA A: Santroni, Appunti di Fisica Generale per il Corso di Laurea In Scienza dei Materiali. C. Giancoli, Fisica 1, Casa Editrice Ambrosiana DOCENTI E COMMISSIONI DANIELE MARRÉ Ricevimento: Tutti i giorni su prenotazione via e-mail NICODEMO MAGNOLI Ricevimento: Il docente riceve gli studenti( studio 719 Difi). Gli studenti sono pregati di contattare il docente (mail: magnoli@ge.infn.it). MICHELE MAGNOZZI Commissione d'esame DANIELE MARRÉ (Presidente) MICHELE MAGNOZZI NICODEMO MAGNOLI (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Dal 30 settembre 2024 secondo l'orario riportato qui Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L'esame comporta una parte scritta e una parte orale. L'esame orale viene sempre condotto dai docenti responsabili eventualmente coadiuvati da un altro esperto della materia (di solito un docente di ruolo) ed ha una durata che varia tra circa 20 e circa 40 minuti. E’ articolato su un numero prefissato di domande che vertono sul programma d’esame e consente alla commissione di giudicare, oltre che la preparazione, il grado di raggiungimento degli obiettivi di comunicazione, autonomia ecc. La prova scritta è in genere organizzata su più domande/ problemi sul programma di esame con difficoltà graduate che permetta al docente di effettuare nientemeno che un accertamento del grado di raggiungimento degli obiettivi formativi. Con tali modalità, la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Quando questi obiettivi non siano stati raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente titolare. Nel caso dell'esame scritto, i membri della commissione di esame stabiliscono i criteri per attribuire punteggi parziali alle varie risposte, graduando i punteggi secondo la difficoltà dei problemi. In base a tali criteri è precipuamente possibile associare in modo preciso il punteggio totale acquisito al raggiungimento dei risultati di apprendimento. Il voto conclusivo si ottiene dalla media ponderata di scritto e orale. La Commissione decide preventivamente e uniformemente per tutte le sessioni di esame, quale peso relativo dare alle due prove. Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni. MODALITA' DI ACCERTAMENTO Esercitazioni senza voto durante l'anno, con problemi della stessa tipologia di quelli presentati agli esami, che rappresentino una sorta di simulazione dell'esame scritto che consente agli studenti di autovalutare il livello di preparazione raggiunto. Prove parziali alla fine di entrambi i semestri Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note Insegnamento 27/01/2025 14:30 GENOVA Scritto MECCANICA 29/01/2025 09:30 GENOVA Orale MECCANICA 17/02/2025 09:30 GENOVA Scritto MECCANICA 20/02/2025 09:30 GENOVA Orale MECCANICA 18/06/2025 09:30 GENOVA Scritto MECCANICA 20/06/2025 09:30 GENOVA Orale MECCANICA 15/07/2025 09:30 GENOVA Scritto MECCANICA 21/07/2025 09:30 GENOVA Orale MECCANICA 12/09/2025 09:30 GENOVA Scritto MECCANICA 17/09/2025 09:30 GENOVA Orale MECCANICA 27/01/2025 14:30 GENOVA Scritto TERMODINAMICA 29/01/2025 09:30 GENOVA Orale TERMODINAMICA 17/02/2025 09:30 GENOVA Scritto TERMODINAMICA 20/02/2025 09:30 GENOVA Orale TERMODINAMICA 18/06/2025 09:30 GENOVA Scritto TERMODINAMICA 20/06/2025 09:30 GENOVA Orale TERMODINAMICA 15/07/2025 09:30 GENOVA Scritto TERMODINAMICA 21/07/2025 09:30 GENOVA Orale TERMODINAMICA 12/09/2025 09:30 GENOVA Scritto TERMODINAMICA 17/09/2025 09:30 GENOVA Orale TERMODINAMICA ALTRE INFORMAZIONI Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: SCIENZA DEI MATERIALI 11634 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare: • la denominazione dell’insegnamento • la data dell'appello • il cognome, nome e numero di matricola dello studente • gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti. Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti. Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche. Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici Agenda 2030 Istruzione di qualità Parità di genere