72455 - FISICA I M - Z

L’obiettivo formativo del corso è fornire una conoscenza completa della Meccanica classica, secondo il seguente percorso formativo:

• Studio delle leggi fondamentali della meccanica classica relative alla cinematica, alle leggi di Newton ed ai principi di conservazione.
• Studio della dinamica del corpo rigido, dei fenomeni oscillatori e della meccanica dei fluidi.
• La risoluzione di problemi di fisica inerenti gli argomenti in programma​.

In particolare, il corso si propone:

• per quanto concerne la conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding), di far conoscere i fondamenti della Meccanica comprendendone la descrizione matematica.
• per quanto concerne la capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding), di sviluppare e/o migliorare la capacità di riconoscere le principali leggi fisiche che descrivono un fenomeno meccanico o termodinamico e di applicare tali leggi per risolvere problemi di fisica mediante l'uso di tecniche analitiche e numeriche appropriate.
• per quanto concerne l'autonomia di giudizio (making judgments), di fornire gli strumenti per stimare l'ordine di grandezza delle variabili che descrivono un fenomeno meccanico o termodinamico e stimare il "livello di importanza" (ad es. principio di conservazione, legge universale, teorema, ecc.) di una legge fisica.
• per quanto concerne le abilità comunicative (communication skills), di sviluppare e/o migliorare le capacità di esporre concetti scientifici con proprietà di linguaggio.
• per quanto concerne le capacità di apprendimento (learning skills), di saper applicare tecniche e modelli teorico-matematici alla Fisica.

Il corso è strutturato prevalentemente in lezioni frontali ed esercizi/applicazioni alla lavagna con il coinvolgimento degli studenti. Verranno, inoltre, utilizzate slides per approfondimenti su taluni specifici argomenti e files multimediali (video e/o audio) per agevolare la comprensione di alcuni argomenti.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento.

La frequenza è obbligatoria e fortemente consigliata al fine di acquisire più facilmente familiarità con i contenuti del corso.

1. INTRODUZIONE

Grandezza fisica - Unità di misura - Equazione dimensionale - Errori di misura - Approssimazione -

Notazione scientifica.

2. VETTORI

Generalità - Rappresentazione di grandezze fisiche per mezzo di vettori - Operazioni sui vettori: somma,

differenza, prodotto di un vettore per uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale - Proprietà

commutativa – Proprietà associativa -Componenti di un vettore.

3. CINEMATICA

Velocità - Accelerazione - Legge oraria - Moto rettilineo uniforme - Moto rettilineo uniformemente

accelerato – Moto nel piano - Moto parabolico - Moto circolare uniforme e uniformemente accelerato.

4. DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE

Principio di inerzia - Massa inerziale - Forza: Seconda legge di Newton - Principio di azione e reazione - Leggi

della forza: forza gravitazionale, forza peso, forza di attrito, forze elastiche, forze viscose di resistenza del

mezzo - Reazioni vincolari - Tensione dei fili - Moto lungo un piano inclinato - Moti circolari: Forze

centripete - Quantità di moto - Impulso - L'attrito - Moto lungo un piano inclinato con attrito - Dinamica del moto 

circolare uniforme: forze centrali - La forza centripeta - Leggi di Keplero - La forza gravitazionale - 

Massa inerziale e massa gravitazionale.

5. CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA

Lavoro - Potenza - Energia cinetica - Teorema dell'energia cinetica -Esempi di lavori compiuti da forze- Forze conservative - Energia potenziale -

Calcolo di energia potenziale - Conservazione dell'energia meccanica - Forze non conservative.

6. OSCILLAZIONI

Oscillatore armonico semplice:equazione del moto e soluzione - Sistema massa-molla - Pendolo semplice

– Energia cinetica e potenziale nei moti armonici semplici - Oscillatore armonico smorzato - Oscillatore

armonico forzato.

7. DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI

Sistemi di punti. Forze interne e forze esterne - Centro di massa di un sistema di punti – Teorema del

moto del centro di massa - Conservazione della quantità di moto - Urti tra punti materiali: elastico,

anelastico e completamente anelastico.

8. DINAMICA DEL CORPO RIGIDO E CENNI DI STATICA

Corpo rigido - Moto di un corpo rigido - Equazione del moto di un corpo rotante - Rotazioni rigide attorno

ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale - Momento di inerzia rispetto ad un asse fisso -

Teorema di Huygens-Steiner - Lavoro ed energia cinetica nel moto rotatorio - Momento meccanico -

Momento angolare - Teorema del momento angolare – Conservazione del momento angolare - Sistema

del centro di massa - Teoremi di Konig -  Moto rototraslatorio - Moto di puro rotolamento - Leggi di conservazione

 nel moto di un corpo rigido - Equilibrio ed elasticità - Statica.

9. MECCANICA DEI FLUIDI

Stati di aggregazione della materia - Definizione di fluido - Gas e liquidi – Fluidiideali e fluidi reali –

Densità - Pressione - Statica dei fluidi - Principio di Pascal - Legge di Stevino - Spinta di Archimede -

Esperienza di Torricelli - Dinamica dei fluidi – Portata - Equazione di continuità - Teorema di Bernoulli -

Viscosità - Legge di Stokes.

1. P. MAZZOLDI, M. NIGRO, C. VOCI – "FISICA Volume 1" (EdiSES);

2. D. HALLIDAY, R. RESNICK, J. WALKER " Fisica 1" Casa Ed. Ambrosiana;

3. D. ROLLER, R. BLUM "Fisica (Vol. I)" Casa Ed. Zanichelli;

4. SERWAY, JEWETT "Principi di Fisica" (2015) Edises;

5. D. SETTE, A. ALIPPI, A. BETTUCCI "Lezioni di Fisica 1, Meccanica - Termodinamica", Zanichelli

6. D. HALLIDAY, R. RESNICK, J. WALKER "Fundamental of Physics" Casa Ed. Ambrosiana.

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

Il materiale didattico è rappresentato prevalentemente dagli appunti acquisiti durante le lezioni e le esercitazioni, arricchiti dalle discussioni innescate dal docente in aula. I testi di riferimento, inoltre, rappresentano un fondamentale strumento per lo studente anche al fine di acquisire la necessaria autonomia nello studio della disciplina. Eventuali diapositive delle lezioni tenute saranno pubblicate su Studium.

L'esame consiste in una prova scritta e in una prova orale facoltativa.

La prova scritta, valutata in 30/30, propone esercizi e domande aperte sugli argomenti trattati durante il corso, il cui superamento determina un voto finale.

La prova orale si svolgerà su richiesta dello studente e consterà di una verifica su tutti i contenuti del corso.

NON sono previste PROVE di ESONERO o PROVE in ITINERE durante lo svolgimento dell'insegnamento di FISICA I.

MODALITÀ' ESAME SCRITTO

La prova scritta si intende SUPERATA se lo studente conseguirà una votazione maggiore o uguale a 18/30. Chi supera l'esame scritto ha facoltà di richiedere la prova orale per dimostrare una più approfondita conoscenza del corso.

Per la prova scritta sono fissati 2 appelli nel I periodo di sessione di esami, 2 appelli nel II periodo di sessione di esami e 2 appelli nel III periodo di sessione di esami.

Sono inoltre fissati 2 appelli riservati a studenti fuori corso e ritardatari (comma 5 e 5 bis del regolamento didattico d’ateneo) durante la sospensione della attività didattica, generalmente nel periodo aprile/maggio oppure novembre/dicembre.

Non sono previsti ulteriori appelli oltre quelli approvati dalla segreteria didattica.

MODALITA' ESAME ORALE

In caso di superamento della prova scritta, lo studente potrà facoltativamente svolgere la prova orale ENTRO e NON OLTRE la fine della sessione d’esami in cui ha sostenuto lo scritto, dopodichè l'esame scritto sarà ANNULLATO.

# ESEMPIO: lo studente supera l'appello scritto del 30.01.2019 oppurre del 20.02.2019 - che sono i 2 appelli scritti di Fisica 1 previsti per la I SESSIONE di esami allora POTRA' sostenere l'esame orale entro la fine della Prima Sessione, cioè ENTRO e NON OLTRE il 10.03.2019. #

In caso di esito negativo nella prova orale, i richiedenti DOVRANNO ripetere l'esame scritto.

- Discutere dei principi di conservazione dell'energia meccanica, della quantità di moto e del momento

angolare;

- Ricavare l'equazione di Bernoulli per un fluido ideale;

- Descrivere il moto del pendolo semplice, del sistema massa molla e di un corpo rigido.