1000984 - FISICA 1

Il corso si propone di fornire agli studenti:

·        Il linguaggio e la metodologia delle scienze fisiche

·        una buona conoscenza delle leggi fondamentali della Meccanica, della Fluidodinamica, dell’Elettromagnetismo e della Termodinamica;

·        la capacità di analisi di semplici situazioni fisiche con relativa valutazione o calcolo delle grandezze coinvolte.

Inoltre, in riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, questo corso contribuisce ad acquisire le seguenti competenze trasversali:

Conoscenza e capacità di comprensione:

·        Capacità di ragionamento induttivo e deduttivo.

·        Capacità di schematizzare un fenomeno naturale in termini di grandezze fisiche scalari e vettoriali.

·        Capacità di impostare un problema utilizzando opportune relazioni fra grandezze fisiche (di tipo algebrico, integrale o differenziale) e di risolverlo con metodi analitici o numerici.

Capacità di applicare conoscenza:

·        Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la descrizione dei fenomeni fisici utilizzando con rigore il metodo scientifico.

Autonomia di giudizio:

·        Capacità di ragionamento critico.

·        Capacità di autovalutazione e autocorrezione.

Abilità comunicative:

·        Capacità di esporre oralmente, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, illustrandone motivazioni e risultati.

·        Capacità di descrivere in forma scritta, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, illustrandone motivazioni e risultati.

Il corso prevede 7 CFU di lezioni frontali (49 ore) e 1 CFU (12 ore) di esercitazioni in aula.

Le lezioni frontali avranno per oggetto contenuti metodologici della disciplina, contenuti applicativi e la

risoluzione di problemi. 

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte

necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma

previsto e riportato nel syllabus.

La frequenza e' obbligatoria..

La frequenza alle lezioni, e lo studio conseguente, saranno di grande utilità per la comprensione dei vari

argomenti. In aula verrà affrontata anche la risoluzione di esercizi simili a quelli contenuti nella prova

scritta.

LA DESCRIZIONE DEL MOTO: Vettori spostamento, velocità e accelerazione, moto con velocità costante, moto con accelerazione costante, moto in due dimensioni. 

DINAMICA, LE LEGGI DEL MOTO: Forza, Prima, Seconda e Terza legge di Newton, forza gravitazionale, moto di un proiettile, forze di attrito, dinamica del moto circolare; moto in presenza di forze ritardanti dipendenti dalla velocità.

LAVORO ED ENERGIA: Lavoro di una forza - Teorema dell'energia cinetica - Forze conservative – Potenziale - Conservazione dell'energia meccanica - Conservazione della quantità di moto. 

MOTO ROTAZIONALE: Cinematica rotazionale - Momento delle forze - Conservazione del momento angolare - Campo gravitazionale ed elettrostatico - Teorema di Gauss e sue applicazioni. 

MECCANICA DEI FLUIDI: Proprietà dei fluidi - Statica dei fluidi: leggi di Pascal, Stevino e Archimede - Fluidi ideali e teorema di Bernoulli - Moto laminare di un fluido viscoso: legge di Poiseuille - Circolazione del sangue e lavoro del cuore – Flusso turbolento - Sedimentazione - Fenomeni di superficie: legge di Laplace e fenomeni di capillarità. 

TERMODINAMICA: Termometria e calorimetria- Calore specifico delle sostanze - Elementi di teoria cinetica dei gas - Stato di un sistema termodinamico - Esperienza di Joule - Equivalenza fra calore e lavoro - Energia interna e primo principio della termodinamica - Generalità delle trasformazioni termodinamiche - Processi reversibili ed irreversibili – Macchine termiche- Secondo principio della termodinamica – Entropia.

CARICA ELETTRICA, CAMPO E POTENZIALE ELETTROSTATICO: Carica elettrica -– Conduttori e isolanti- Legge di Coulomb- Campo elettrostatico - Linee di forza, il potenziale e l’energia potenziale elettrostatica - Condensatori - Dielettrico - Densità di energia del campo elettrico.

CORRENTE ELETTRICA: Corrente elettrica - Resistenza e legge di Ohm - Correnti elettriche nei conduttori e negli elettroliti - Modello per la conduzione elettrica - Energia e potenza elettrica - Conduzione degli impulsi nel sistema nervoso. 

CAMPI MAGNETICI: Campo magnetico - Moto di una particella carica in un campo magnetico - Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente - Campo magnetico prodotto da una corrente - Legge di Biot-Savart, - Legge di Ampere - Forza elettromotrice indotta - Legge di Faraday e l’induzione - Legge di Lenz - Equazioni di Maxwell - Onde elettromagnetiche.

FENOMENI ONDULATORI: Moto ondulatorio -Equazione delle onde - Onde longitudinali e trasversali - Onde piane ed onde sferiche - Onde monocromatiche - Effetto Doppler - Il suono e le sue caratteristiche - Fisica dell'orecchio - Ultrasuoni.

ELEMENTI DI OTTICA: Riflessione e rifrazione - Legge di Snell - Principio di Huygens- Approssimazione dell'ottica geometrica - Diottro sferico - Lenti sottili - Costruzione geometrica delle immagini - Microscopio - Ottica fisica - Sorgenti coerenti - Interferenza - Diffrazione - Reticolo di diffrazione - Potere risolutivo di uno strumento ottico – Polarizzazione.

1. J.W. Jewett, R.A. Serway: Principi di Fisica, Vol I, ultima edizione, EdiSES, Napoli;  dispense delle lezioni

2. Douglas C. Giancoli: Fisica, Principi e Applicazioni, ultima edizione, Casa Editrice Ambrosiana; dispense delle lezioni

3. A. Lascialfari, F. Borsa: Principi di Fisica, per indirizzo biomedico e farmaceutico, ultima edizione, 

EdiSES, Napoli; dispense delle lezioni

4. Principi di Fisica basato su Principi di Fisica di Ezio Ragozzino, a cura di raffaele Velotta, EdiSES Napoli, 2025, 978-88-3623-219-2; dispense delle lezioni

Gli studenti sono liberi di utilizzare qualunque altro testo possa essere più conveniente per loro.

-      Appello ordinario

L’esame consiste in due prove, una scritta e una orale.

Lo scritto, che si ritiene superato se il punteggio conseguito è maggiore o uguale a 18, verrà valutato ai fini dell’ammissione all’esame orale.

La valutazione della prova orale costituisce il voto finale.

Lo studente può decidere di sostenere la parte orale nello stesso appello in cui ha svolto lo scritto o in un appello successivo all’interno della stessa sessione.

Superata la prova scritta, consistente nella risoluzione di alcuni esercizi (normalmente 5), l'esame orale darà modo di verificare la conoscenza, la comprensione e l’esposizione degli argomenti trattati durante le lezioni.

-      Prove in itinere

Gli studenti frequentanti potranno effettuare delle prove in itinere.

Verranno effettuate due verifiche in itinere: la prima a metà corso sulla parte del programma fino alla fluidodinamica, la seconda alla fine del corso sugli argomenti della restante parte del programma. Coloro che superano le verifiche in itinere con votazione, calcolata come la media dei voti conseguiti nelle due prove,  maggiore o uguale a 18 sono esonerati dal sostenere la prova scritta prevista per l’esame finale, qualora questo venga sostenuto entro la Prima Sessione di esame.

Le prove in itinere consistono nella somministrazione di quesiti a risposta multipla e a risposta chiusa e/o esercizi.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Le leggi della dinamica, forze di attrito, forze conservative, lavoro ed energia, onde acustiche, teorema di

Bernoulli, velocità di sedimentazione, campo elettrico e potenziale elettrico, legge di Faraday, le onde

elettromagnetiche, fibre ottiche, moto di una carica in un campo magnetico.