FISICA M - Z

FIS/01 - 8 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

LIVIO LAMIA
Email: llamia@lns.infn.it
Edificio / Indirizzo: INFN-LNS, via Santa Sofia 62, 95123, Catania
Telefono: 095/542547
Orario ricevimento: Martedì, 14:00-15:00 Dipartimento di Fisica e Astronomia (DFA), Stanza 328


Obiettivi formativi

Tutte le informazioni relative al corso sono reperibili al seguente link

Corso di Fisica (M-Z) SDS-Architettura

Lo studente è tenuto a raggiungere i seguenti obiettivi formativi:


Prerequisiti richiesti

Si richiedono i seguenti prerequisiti:



Frequenza lezioni

Per la frequenza, si rimanda al regolamento del corso di studi. La frequenza è consigliata.



Contenuti del corso

1) Grandezze Fisiche

Le grandezze in fisica-Unità di misura e sistema internazionale-Dimensioni e calcolo dimensionale-Errori di misura

2) Calcolo vettoriale

Sistemi di riferimento e sistema di coordinate; I vettori come entità geometria; I vettori in fisica e loro utilizzo nello spazio fisico bidimensionale e tridimensionale; Grandezze vettoriali e grandezze scalari; I vettori nel piano e loro scomposizione per componenti; Versori; Somma tra vettori; Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori; Moltiplicazione di uno scalare per un vettore

3) Cinematica

Vettore spostamento, velocità istantanea e velocità media; Moto nello spazio fisico e moto rettilineo uniforme; Legge oraria del moto; Vettore accelerazione istantanea e media; Moto uniformemente accelerato e sua legge oraria; Moto di caduta del grave; Combinazione di moti: il moto del proiettile; Moto circolare uniforme; Accelerazione Centripeta

4) Dinamica

Il concetto di forza in fisica; leggi del moto e formulazione newtoniana della dinamica classica; La Forza come vettore: statica del punto materiale; Forza d’attrito; Lavoro svolto da una forza; Forze conservative; Forze elastiche e legge di Hooke; Il pendolo semplice; Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica; Forza gravitazionale e legge di gravitazione universale; Energia potenziale; Energia meccanica e principio di conservazione dell’energia meccanica; Il piano inclinato e la statica per un sistema meccanico in presenza ed in assenza di forze di attrito; Condizione di equilibrio meccanico; Sistema di punti materiali; centro di massa e coordinate del centro di massa; Quantità di moto e principio di conservazione della quantità di moto; Urti elastici e anelastici: applicazioni; Moto rotatorio e cinematica rotazionale; Energia cinetica di rotazione; Momento angolare e momento di una forza; conservazione del momento angolare; Il corpo rigido e condizione di equilibrio meccanico; Moto rototraslatorio; Introduzione alle oscillazioni e analogia tra il pendolo semplice ed il sistema massa molla

5) Dinamica dei fluidi ideali

Fluidi; Pressione e densità nei fluidi; Fluidostatica; Legge di Stevino; principio di Pascal; principio di Archimede; Applicazioni; Dinamica dei fluidi ideali; Linee di flusso e tubi di flusso; Portata volumica e conservazione della portata volumica; Fluidodinamica e derivazione dell’equazione di Bernoulli; Flussometri

6) Termodinamica

Sistemi termodinamici e sistemi in contatto termico; Equilibrio termodinamico; Temperature e calore; Scale di temperatura; Principio zero della termodinamica; Dilatazione lineare e volumica: applicazioni; Capacità termica e calore specifico; Temperatura di equilibrio; Calore latente; Trasformazioni termodinamiche; Lavoro, calore ed energia interna; Primo principio della termodinamica; Lavoro e calore nelle trasformazioni termodinamiche; I gas perfetti; Trasformazioni isoterma e isobara; Calore specifico molare; Relazione di Mayer; Trasformazioni adiabatiche; Principi della termodinamica



Testi di riferimento

  1. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci "Fisica, Volume I" (II edizione), Edises
  2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" (2015) Casa Ed. Ambrosiana;
  3. D. Roller, R. Blum "Fisica (Vol. I)" Casa Ed. Zanichelli
  4. Serway, Jewett "Principi di Fisica" (2015) Edises
  5. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fundamental of Physics" Casa Ed. Ambrosiana;

Altro materiale didattico

Eventuale materiale didattico sarà disponibile in itinere alla pagina del corso di Fisica (M-Z)



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Analisi dimensionale e Calcolo vettorialeD. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" 
2 Cinematica e dinamica del punto materialeD. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" 
3 Cinematica e dinamica del corpo rigidoD. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" 
4 Principi di conservazione in fisicaD. Roller, R. Blum "Fisica (Vol. I)" 
5 Statica e dinamica dei fludiD. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" 
6 TermodinamicaD. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" 
7 Forze e momenti: moto traslazionale e rotazionaleD. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Fondamenti di Fisica" 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L'esame consiste in una prova scritta e una prova orale. La prova scritta si intende superata con una votazione minima di 18/30. Il voto finale terrà conto delle due prove sostenute dai candidati.


PROVE IN ITINERE

Non sono previste prove in itinere.


PROVE DI FINE CORSO

La prova di fine corso consiste in una prova scritta in cui verrà richiesta la risoluzione di esercizi inerenti ai temi di calcolo vettoriale, statica/dinamica punto material e/o corpo rigido, fluidodinamica, termodinamica. In aggiunta, una prova orale verterà a verificare la conoscenza dei contenuti del programma svolto durante l'anno accademico.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Esempi di domande:

Esempi di esercizi

Dato un corpo di massa m poggiato su un piano inclinato di un angolo "alfa", derivare le forze agenti su di esso nell'ipotesi che il piano abbia un coefficiente di attrito "mu"




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