PRESENTAZIONE

L'insegnamento Physics II affronta due branche della fisica classica: la termodinamica e la teoria dell'elettromagnetismo nel vuoto. Si focalizza sui principi fisici generali ed introduce alcune delle loro applicazioni (macchine termiche, motori e generatori elettrici).

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire allo studente gli strumenti per risolvere problemi elementari ma concreti in termodinamica ed elettromagnetismo. Questo implica che lo studente sappia distinguire tra i concetti fondamentali (temperatura, calore, entropia, campi e forze elettriche e magnetiche, energia potenziale, leggi di Guass, Ampere, Faraday) e gli aspetti più specifici (trasporto di calore, efficienza delle macchine termiche moto di cariche in campi elettromagnetici, induttanza, generatori elettrici), richiedendo una comprensione approfondita dei concetti fondamentali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'insegnamento si propone di trasmettere i concetti fondamentali della termodinamica e dell'elettromagnetismo, allo scopo sia di completare la formazione culturale dello studente, sia di fornire gli strumenti tecnici rilevanti in ambito lavorativo. In particolare gli studenti sapranno applicare i concetti di base alla soluzione di problemi semplici ma che esemplifichino situazioni concrete che si possono presentare anche nell'ambito marittimo e della conduzione della nave.

L'insegnamento fornisce gli strumenti teorici per il raggiungimento delle competenze richieste dalle singole funzioni previste dalla Convenzione STCW.

Vengono fornite le conoscenze teoriche per sviluppare le competenze previste dalle Funzioni 1,2,3 della Tabella A-III/6 della Convenzione STCW (electrotechnical officer). 

PREREQUISITI

L'insegnamento prevede la conoscenza di alcuni strumenti matematici di base:

• calcolo letterale, equazioni di primo e secondo grado, disequazioni goniometria e trigonometria
• funzioni di una variabile reale e loro derivate
• geometria piana e solida

Altri strumenti utili saranno richiamati dal docente del corso.

Saranno assunte anche le conoscenze acquisite durante il corso Physics I

• prinicipi fondamentali della dinamica del punto e dei corpi
• nozioni base di elettromagnetismo e circuiti

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali teoriche e di esercizi. Le lezioni potranno essere anche seguite online in modalità sincrona o asincrona.

Il materiale didattico, con l'inclusione di alcuni esercizi guidati tratti dal catalogo Pearson, sarà reso disponibile su AulaWeb.

Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali, di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Termodinamica

• Temperature e calore

• Assorbimento e trasmissione di calore

• Espansione termica

• Energia interna

• Lavoro e trasformazioni termodinamiche

• Prima legge della termodinamica

• Processi reversibili e irreversibili

• Gas ideali e non-ideali

• Motori e efficienza

• Ciclo di Carnot e cicli ideali

• Entropia e seconda legge della termodinamica

• Teorema di Carnot

  Elettromagnetismo

• Richiami di elettromagnetismo:  forze fra cariche puntiformi, campo e potenziale elettrico, condensatori, corrente elettrica e leggi dei circuiti.
• La legge di Gauss e la sua applicazione al calcolo del campo elettrico generato da distribuzioni di carica simmetriche.
• Energia di una carica e di un sistema di cariche in un campo elettrico, densità di energia del campo elettrico.
•  Definizione di campo magnetico attraverso la 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 del campo magnetico prodotto da correnti: legge di Ampère.
•  Flusso del campo magnetico attraverso una superficie chiusa e attravesro una superficie aperta racchiusa da una linea chiusa. Legge di Faraday. Autoinduzione. Circuiti RL. Densità di energia del campo magnetico.

L’insegnamento contribuisce al potenziamento delle soft skills, in particolare la competenza alfabetico-funzionale.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutti i libri di "Fisica Generale" di livello universitario coprono gli argomenti del corso.

Verrà preso a riferimento in particolare:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fundamentals of Physics 10E – Theory

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

STEFANO GIUSTO (Presidente)

EDVIGE CELASCO

PAOLO SOLINAS (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/10948/studenti-orario

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

ESAME: orale

L’esame orale includerà la risoluzione di due esercizi (termodinamica ed elettromagnetismo) proposti agli studenti.

Le date degli appelli orali saranno concordate con gli studenti.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Gli studenti verranno valutati su:
- Conoscenza dei contenuti e dei principali risultati discussi a lezione
- Capacità di applicare i principi generali alla risoluzione di problemi
- Capacità di elaborare e comunicare i concetti legati alle materie insegnate

Calendario appelli