Programma di Fisica Generale I:

OBIETTIVI FORMATIVI:   L'insegnamento si propone di fornire la conoscenza degli elementi di base della Fisica classica ed in particolare della meccanica, della termodinamica e delle onde meccaniche.  Il corso si propone anche di fornire agli studenti le conoscenze, gli strumenti ed il metodo per affrontare argomenti di corsi successivi appartenenti al corso di studio e anche per risolvere semplici problemi pratici.       CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:    Al termine del corso lo studente avrà acquisito i concetti fondamentali della Fisica classica. In particolare: la cinematica e la dinamica del singolo punto materiale, di un insieme di punti materiali e del corpo rigido; il lavoro delle forze e le leggi di conservazione (energia, quantità di moto e momento angolare); gli urti tra punti materiali, tra corpo rigido e punto materiale e tra corpi rigidi; il comportamento delle forze centrali ed in particolare della forza gravitazionale;i principi delle termodinamica; le leggi della calorimetria; le leggi dei gas ideali, le variabili di stato e le trasformazioni termodinamiche; le onde meccaniche e le loro proprietà (principio di sovrapposizione, interferenza, onde stazionarie, effetto doppler).   Alla fine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di comprendere e risolvere problemi fisici relativamente semplici e di arrivare alla soluzione attraverso passaggi logici.      CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:   Lo studente avrà acquisito le metodologie della Fisica nell'approccio ad un problema e  sviluppato la capacità di interpretare e di descrivere anche matematicamente problemi fisici relativamente semplici. Dovrà anche essere in grado di applicare i modelli fisici a semplici problemi pratici.  Lo studente che supera l'esame di Fisica Generale I dovrà avere la capacità di illustrare in modo chiaro il problema e la soluzione proposta.     AUTONOMIA DI GIUDIZIO:  Gli studenti dovranno avere la capacità di formulare giudizi personali per risolvere i problemi sulla base di informazioni limitate o incomplete, dovranno motivare gli strumenti utilizzati e le formulazioni, valutandone la coerenza.      ABILITÀ COMUNICATIVE:   Al termine del corso lo studente avrà acquisito padronanza della terminologia relativa alle tematiche della Fisica. Sarà in grado di descrivere i concetti fondamentali utilizzando termini appropriati e di argomentare in modo chiaro e logico.    CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:   Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di approfondire argomenti di Fisica più complicati e di utilizzare le conoscenze e metodologie apprese per affrontare problemi nuovi.   

Testo adottato: Elementi di Fisica (Meccanica e Termodinamica) - Mazzoldi, Nigro Voci

 

Cinematica del punto

·       Moto rettilineo

·       Moto verticale

·       Moto armonico

·       Velocità in funzione dell’accelerazione

·       Moti su traiettoria curvilinea

·       Accelerazione tangenziale e normale

·       Moto circolare

·       Moto parabolico

Dinamica del punto materiale e leggi di Newton

·       Principio di inerzia

·       Leggi di Newton

·       Forze

·       Quantità di moto

·       Impulso

·       Equilibrio statico

·       Equilibrio dinamico

·       Forza peso

·       Reazione vincolare

·       Attrito

·       Piano inclinato

·       Attrito viscoso

·       Tensione dei fili

·       Forza elastica

·       Oscillatore armonico semplice

·       Pendolo semplice

Moti relativi

·       Sistemi di riferimento. Velocità ed accelerazioni

·       Sistemi di rifermento inerziali: relatività galileiana

·       Sistemi di riferimento non inerziali

·       Forze apparenti

·       Moto di trascinamento traslatorio rettilineo uniforme ed accelerato

·       Moto di trascinamento rotatorio uniforme

Dinamica del punto

·       Lavoro, forza, potenza ed energia cinetica

·       Forze conservative

·       Energia potenziale

·       Conservazione energia meccanica

·       Momento angolare

·       Momento di una forza

Dinamica dei sistemi di punti materiali

·       Sistema di punti, forze interne e forze esterne

·       Centro di massa

·       Conservazione della quantità di moto

·       Teorema del momento angolare

·       Conservazione del momento angolare

·       Sistema di riferimento del contro di massa

·       Teoremi di König

·       Teorema energia cinetica

·       Sistemi di forze applicate

Corpo rigido

·       Definizione di corpo rigido

·       Corpo continuo

·       Densità e posizione del contro di massa

·       Moto del corpo rigido

·       Equilibrio statico del corpo rigido

·       Rotazioni attorno all’asse fisso in un sistema di riferimento inerziale

·       Momento di inerzia

·       Teo Huygens-Steiner

·       Moto puro rotolamento

·       Pendolo composto

·       Impulso angolare e momento dell’impulso

·       Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido

Urto

·       Urto elastico

·       Urto anelastico

·       Urto completamente anelastico

·       Urti tra corpi rigidi e punti materiali

Gravitazione

·       Forze centrali

·       Forza gravitazionale

·       Campo gravitazionale

Sistemi termodinamici

·       Equilibrio termodinamico

·       Temperatura

·       Processi isotermi

·       Trasmissione di calore

·       Trasformazioni termodinamiche

·       Lavoro

Primo principio della termodinamica

·       Esperimenti di Joule

·       Energia interna

·       Leggi dei gas ed equazione di stato dei gas ideali

·       Calori specifici dei gas ideali

·       Energia interna dei gas ideali

·       Trasformazioni dei gas ideali

·       Ciclo di Carnot

Secondo principio della termodinamica

·       Enunciati del secondo principio

·       Reversibilità irreversibilità

·       Teorema di Carnot

·       Teorema di Clausius

·       Funzione di stato entropia

·       Calcoli di variazione di entropia

·       Entropia gas ideale