CODICE 86984 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 6 cfu anno 1 INGEGNERIA ELETTRONICA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE 9273 (L-8) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/03 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 2° Semestre MODULI Questo insegnamento è un modulo di: FISICA GENERALE MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE L'insegnamento di Fisica Generale si articola in due moduli. Il primo, modulo A, è dedicato alla meccanica classica del punto e dei corpi rigidi; il secondo, modulo B, alla teoria dell'elettromagnetismo nel vuoto. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L'insegnamento fornisce i concetti e le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo nel vuoto. Particolare importanza viene attribuita alla comprensione dell'utilita` e delle limitazioni connesse all'uso di schematizzazioni e modelli. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Obiettivi formativi L'insegnamento di Fisica Generale si pone i seguenti obiettivi: fornire conoscenze di base sui temi della meccanica classica e dell'elettromagnetismo nel vuoto fornire strumenti utili alla schematizzazione e all'analisi di situazioni fisiche reali complesse mostrare attraverso esempi come sia possibile sfruttare modelli semplici di situazioni reali complesse per fare previsioni sull'evoluzione di sistemi fisici costruire un linguaggio adatto alla descrizione della realtà fisica stimolare la comunicazione tra studenti intorno ad argomenti di fisica Alla fine dell’insegnamento ci si aspetta che gli studenti siano in grado di: descrivere il funzionamento del metodo scientifico per l’analisi dei fenomeni fisici comprendere il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici. identificare il modello, tra quelli proposti, che meglio descrive un dato fenomeno fisico usare il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici e nella risoluzione dei problemi descrivere la teoria della meccanica classica e dell'elettromagnetismo presentata dai docenti descrivere in modo quantitativo la realtà fisica risolvere problemi di meccanica ed elettromagnetismo combinando le nozioni teoriche di fisica al formalismo matematico giustificare i passaggi quando si risolve un esercizio, si fa una dimostrazione o si descrive un modello valutare la propria conoscenza dei contenuti e la propria capacità di descrivere situazioni fisiche sfruttando le teorie e i modelli proposti Acquisizione di competenze trasversali Il corso si propone di favorire l’acquisizione di competenze trasversali quali la competenza alfabetica funzionale, la competenza personale, quella sociale, la capacità di imparare a imparare. Obiettivi ONU Attraverso l'uso di molteplici modalità didattiche, l'insegnamento promuove la diffusione di un'educazione scientifica equa ed inclusiva, e offre opportunità di apprendimento per tutti gli studenti (obiettivo 4). Inoltre, incoraggia il raggiungimento dell'uguaglianza di genere e l'emancipazione delle ragazze con particolare riferimento allo studio, apprendimento e sviluppo di competenze su discipline STEM (obiettivo 5). MODALITA' DIDATTICHE Gli argomenti sono presentati ed esemplificati nelle lezioni frontali. L'esposizione dei contenuti consiste in spiegazioni e dimostrazioni alla lavagna (digitale in regime di DAD) uso di presentazioni power point uso di video uso di strumenti di simulazione (matlab, algodoo, applet java) Accanto alla presentazione dei contenuti, il docente svolge sempre esercizi alla lavagna. Gli studenti sono inoltre invitati a partecipare attivamente alla lezione nei seguenti modi: attraverso esercitazioni guidate dal docente e svolte in piccoli gruppi attraverso esercitazioni durante le quali gli studenti lavorano guidati dall'esercitatore, o attraverso esercitazioni svolte alla lavagna dall'esercitatore attraverso l'uso di app che consentano allo studente di verificare immediatamente di aver compreso la spiegazione del docente attraverso brevi questionari ed esercizi. Questi test sono sempre svolti in forma anonima. I test consentono al docente di monitorare durante lo svolgimento della lezione il livello di comprensione da parte della classe attraverso esercizi assegnati dal docente da svolgersi a casa, in autonomia o in gruppo attraverso esercitazioni basate sul metodo del "think pair share" attraverso semplici esperimenti, volti a prevedere o verificare l'andamento di una legge fisica Ciascuna lezione combina almeno tre diverse modalità didattiche. Le esercitazioni in gruppo in classe, le attività di "think pair share" e i compiti a casa (da svolgersi anche in gruppo) favoriranno l’acquisizione di competenze personali e sociali di livello base, così come di competenze alfabetiche funzionali di livello base. L’uso di app per la verifica dell’apprendimento durante le lezioni, e l’abitudine delle docenti a offrire spunti di auto-valutazione sia durante le lezioni sia durante le prove orali, favoriranno l’acquisizione di competenze di metacognizione (competenze personali di livello base, capacità di imparare a imparare di livello base). Di supporto alla preparazione delle prove di esame, un esercitatore dedicato a questo insegnamento può proporre sessioni pomeridiane di esercitazioni guidate e alla lavagna. Ogni modulo dell'insegnamento prevede due test e l'assegnazione di compiti a casa. Entrambe le attività sono valutate e, allo stesso tempo, consentono allo studente di autovalutarsi e al docente di monitorare il livello di apprendimento della classe in itinere. I test sono svolti in remoto attraverso la piattaforma aulaweb a metà e alla fine di ciascun semestre, i compiti a casa vengono assegnati al termine di ogni argomento di programma (elettrostatica nel vuoto, correnti e circuiti, magnetismo nel vuoto). PROGRAMMA/CONTENUTO Contenuti: Forze fra cariche puntiformi (legge di Coulomb). Campo elettrico E. Calcolo di E attraverso le sorgenti: principio di sovrapposizione, legge di Gauss. Potenziale elettrico, energia di una carica in un campo elettrico. Energia di un sistema di cariche. Analogie col campo gravitazionale. Proprietà dei conduttori. Condensatori. Densità di energia del campo E. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Effetto Joule. Generatori. Circuiti a una o più maglie. Leggi di Kirchhoff. Circuiti RC. Definizione di campo magnetico B (Forza di Lorentz). Forze su un conduttore percorso da corrente. Momento meccanico agente su una spira percorsa da corrente. Momento magnetico di una spira. Metodi per la determinazione di B prodotto da correnti: legge di Ampère, legge di Biot-Savart. Flusso di B attraverso una superficie chiusa e concatenato con una linea chiusa. Legge di Faraday. Autoinduzione. Circuiti RL. Densità di energia del campo B. Corrente di spostamento. Leggi di Maxwell in forma integrale. TESTI/BIBLIOGRAFIA 1) D. Halliday, R.Resnick, J.Walker, “Fondamenti di Fisica” I e II; Ed. CEA 2) R.A. Serway, Jewett, “Principi di Fisica”, Terza Edizione - Volume I e II; EdiSES, Napoli. 3) W.E. Gettys, F.J. Keller, Fisica Generale, McGraw Hill 4) P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci, Elementi di Fisica (volume I e II) DOCENTI E COMMISSIONI PAOLO SOLINAS Ricevimento: L'orario di ricevimento è libero, previo appuntamento telefonico o via email. Paolo Solinas Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, studio S709 telefono: 010 3536260 email: paolo.solinas@unige.it LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario Orari delle lezioni MODULO B DI FISICA GENERALE ESAMI MODALITA' D'ESAME ESAME: scritto + orale Il voto finale è il risultato della valutazione delle due prove, scritta e orale. Le due prove sono obbligatorie per tutti gli studenti. ATTIVITÀ VALUTATE IN ITINERE (solo per studenti immatricolati a.a. 2024-2025) TEST AULAWEB Sono previste 2 prove a quiz per ogni modulo dell'insegnamento, da sostenere attraverso la piattaforma online Aulaweb. Ciascuna prova superata (con punteggio ≥ 7/10) dà diritto a 0.5 punti (per un massimo di 2 punti, 1 per il modulo A e 1 per il B) che si sommano al voto della prova scritta. PROVA SCRITTA COMPLETA La prova scritta completa consiste in quattro esercizi: 2 esercizi di meccanica + 2 esercizi di elettromagnetismo. Il tempo massimo a disposizione per la prova completa (2+2 problemi) è di quattro ore. Le date delle prove scritte sono segnalate su Aulaweb e sul calendario degli esami sul sito dell’Ateneo. Non si concedono appelli straordinari. PROVE SCRITTE PARZIALI Sono previste due prove parziali riservate agli immatricolati nell’a.a. 2024-2025. La prima, contestuale alle prove ordinarie di gennaio e febbraio 2025, consiste in 2 esercizi di meccanica. La seconda, contestuale alle prove di giugno e luglio, in 2 esercizi di elettromagnetismo. Il tempo massimo a disposizione per le prove parziali è di 2 ore. Possono scegliere questo tipo di prova scritta solo gli studenti immatricolati nell’a.a. 2024-2025. È possibile sostenere la prova parziale di meccanica durante le prove ordinarie di gennaio e febbraio 2025. Indipendentemente dall'esito della prova, è possibile ripetere la prova a febbraio Se la prova di meccanica è superata con votazione ≥ 15/32 (punti dei test Aulaweb esclusi), si ha diritto a sostenere anche la prova parziale relativa alla parte di elettromagnetismo, che si svolgerà durante le prove ordinarie di giugno e luglio 2025. Anche in questo caso è possibile ripetere la prova a luglio. Se anche la seconda prova parziale è superata con votazione ≥ 15/32 (punti dei test di Aulaweb esclusi), lo scritto si intende complessivamente superato con una votazione pari alla media aritmetica di prima e seconda prova. CHE COSA POSSO CONSULTARE DURANTE LO SCRITTO? Durante le prove scritte non è concesso l'uso di alcun testo, ma i docenti forniranno ad ogni studente una copia cartacea di un formulario (scaricabile anche da Aulaweb). Non è concesso l’uso di dispositivi elettronici tranne quello della calcolatrice. POSSO RIPETERE LO SCRITTO? Il candidato che abbia consegnato il suo elaborato al termine della prova scritta può scegliere di ripetere lo scritto se non soddisfatto del risultato. La consegna dell’elaborato annulla i risultati precedenti. PER QUANTO TEMPO POSSO CONSERVARE IL VOTO DELLO SCRITTO? Il voto, conseguito attraverso la prova completa (≥15/32) o attraverso le due prove parziali (≥15/32 per ciascuna prova), garantisce il diritto di accesso alla prova orale fino all’appello di febbraio 2025 incluso. QUANDO SI SVOLGONO LE PROVE ORALI? Le date dell’orale per ciascuna sessione saranno comunicate durante la prova scritta, e saranno annunciate su Aulaweb. ISCRIZIONE PROVE SCRITTE Per motivi organizzativi, legati alla prenotazione aule, gli studenti che intendono partecipare alla prova scritta, parziale o completa, possono iscriversi, mediante il sistema informatico di ateneo o Aulaweb, fino a 5 giorni prima della data della prova. Agli studenti con disturbi specifici di apprendimento (DSA) sarà consentita l’adozione di specifiche modalità e supporti che saranno stabiliti caso per caso in accordo col Delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per l’inclusione di studenti con disabilità. MODALITA' DI ACCERTAMENTO Modalità di accertamento Nella tabella che segue, si chiarisce quale strumento di valutazione è associato a ciascun obiettivo di apprendimento. Si ricorda che il test di ammissione all’orale è alternativo alla prova scritta, e rappresenta una scelta di emergenza adottata solo durante la fase di epidemia Covid-19. test ammissione all'orale (solo in DAD) prova scritta orale descrivere il funzionamento del metodo scientifico per l’analisi dei fenomeni fisici no no sì comprendere il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici. sì sì sì identificare il modello, tra quelli proposti, che meglio descrive un dato fenomeno fisico sì sì sì usare il linguaggio/lessico della fisica nella descrizione dei fenomeni fisici e nella risoluzione dei problemi. no sì sì descrivere la teoria della meccanica classica e dell'elettromagnetismo presentata dai docenti no in parte sì descrivere in modo quantitativo la realtà fisica sì sì Sì risolvere problemi di meccanica ed elettromagnetismo combinando le nozioni teoriche di fisica al formalismo matematico sì sì in parte giustificare i passaggi quando si risolve un esercizio, si fa una dimostrazione e quando si descrive un modello no sì sì valutare la propria conoscenza dei contenuti e la propria capacità di descrivere situazioni fisiche sfruttando le teorie e i modelli proposti no no sì Agenda 2030 Istruzione di qualità Parità di genere