FISICA I | |
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DIPARTIMENTO di SCIENZE | |
Laurea | |
SCIENZE GEOLOGICHE | |
6 |
CFU | Ore | Ciclo | Docente | ||||
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1 | FISICA I | ||||||
6 | 48 | Primo Semestre | SATRIANO Celestina |
Lingua insegnamento | Italiano |
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Obiettivi formativi e risultati di apprendimento | Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso si propone di fornire una conoscenza organica delle leggi fondamentali della meccanica classica del punto materiale e dei sistemi, una conoscenza di base della termologia, della termodinamica e delle proprietà dei gas. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: l’obiettivo è fornire agli studenti la capacità di risolvere semplici problemi numerici ed essere in grado di rispondere a quesiti e sostenere argomentazioni relativi agli argomenti di teoria svolti. Autonomia di giudizio: lo studente dovrà anche essere in grado di affrontare in maniera autonoma la scelta tra i diversi metodi di risoluzione di un particolare problema numerico. Abilità comunicative: lo studente dovrà acquisire la capacità di comunicare efficacemente, utilizzando correttamente il linguaggio scientifico, quanto appreso durante il corso, sapendo argomentare circa le problematiche ad esso connesse. Capacita? di apprendimento: lo studente deve essere in grado, rendendosi autonomo dal docente, di approfondire quanto imparato, al fine di utilizzare le conoscenze di base acquisite in questo corso anche nei corsi successivi. |
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Prerequisiti | Conoscenze di algebra, geometria e trigonometria a livello di scuola media superiore. Conoscenze elementari di calcolo differenziale e calcolo integrale. |
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Contenuti del corso | Metodo scientifico, grandezze fisiche (scalari e vettoriali) Cinematica del punto Dinamica del punto Lavoro ed energia Dinamica dei sistemi a più corpi Moto rotazionale e moto dei sistemi rigidi Moti oscillatori Gravitazione Cenni di meccanica dei fluidi Calore e primo principio della termodinamica Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica |
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Programma esteso | Introduzione e grandezze fisiche: Grandezze fondamentali, derivate ed unità di misura; ordini di grandezza e cifre significative; sistemi di coordinate e sistemi di riferimento; grandezze vettoriali e scalari. Richiami di calcolo: Algebra dei vettori: somma, prodotto scalare-vettore, prodotto scalare e prodotto vettoriale; derivata ed integrale di funzioni di una variabile; derivata temporale di funzioni vettoriali. Cinematica del punto: Introduzione ai concetti di posizione, velocità ed accelerazione; moto in una dimensione: moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato; natura vettoriale delle grandezze cinematiche; moto in 2 e 3 dimensioni: moto del proiettile, moto circolare, moto vario, moti relativi. Dinamica del punto: Introduzione del concetto di forza; prima legge di Newton, sistemi inerziali; seconda legge di Newton; terza legge di Newton; esempi notevoli di forze: attrazione gravitazionale, comportamento di un grave sulla superficie terrestre, forze elastiche, attriti statici e dinamici, attriti viscosi; forze apparenti. Lavoro ed energia: Definizione di lavoro ed energia cinetica; teorema delle forze vive; definizione di energia potenziale e di energia meccanica; conservazione dell'energia meccanica, forze conservative e dissipative. Quantità di moto e urti: Definizione di quantità di moto e di impulso; conservazione della quantità di moto; urti elastici ed anelastici in una e due dimensioni; definizione di centro di massa; forze esterne ed interne; seconda legge di Newton per un sistema di punti materiali. Moto rotazionale e moto dei sistemi rigidi: Velocità angolare, accelerazione angolare; momento d'inerzia ed energia cinetica rotazionale; momento delle forze; seconda legge di Newton in forma angolare, momento angolare e sua conservazione; definizione di corpo rigido e sue condizioni di equilibrio; rotazione di un corpo rigido rispetto ad un asse fisso, moto di rotolamento. Il concetto di temperatura: Principio zero della termodinamica; dilatazione termica, termometri e scale di temperatura; variabili e funzioni di stato; definizione di gas perfetto; equazione di stato di un gas perfetto; trasformazioni termodinamiche dei gas perfetti. Calore e primo principio della termodinamica: Calore, energia termica, energia interna; calore specifico, calore latente e cambiamenti di stato; lavoro nelle trasformazioni termodinamiche dei gas perfetti; il primo principio della termodinamica e sue applicazioni: analisi delle trasformazioni isobare, isocore, isoterme ed adiabatiche. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica: Reversibilità delle trasformazioni termodinamiche; macchine termiche e secondo principio della termodinamica; equivalenza tra i vari enunciati; ciclo e teorema di Carnot, definizione di entropia; variazione di entropia nelle trasformazioni reversibili ed irreversibili; riformulazione in termini di entropia del secondo principio della termodinamica. |
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Metodi didattici | Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche |
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Modalità di verifica dell'apprendimento | La prova finale di verifica è divisa in due parti che avranno luogo nella stessa settimana: Uno scritto con quiz a risposta multipla su tutti gli argomenti trattati nel corso con lo scopo di valutare lo studio della materia e la comprensione degli argomenti più importanti. Esso ha carattere selettivo, in quanto lo studente che non mostri una sufficiente conoscenza degli argomenti non è ammesso alla prova successiva. Lo studente, per superare la prova, deve acquisire almeno 18 punti su 30. Il tempo previsto per la prova è di 1 ora e mezza. Non sarà consentito consultare testi o utilizzare PC, smartphone, tablet. Sarà consentito l’uso della calcolatrice. Una prova orale che verterà su tutti gli argomenti trattati a lezione. Il voto finale sarà espresso in trentesimi e sarà determinato sulla base del colloquio orale. |
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Testi di riferimento e di approfondimento, materiale didattico Online | Fondamenti di Fisica, D. Halliday, R. Resnick, J. (riferimento) Elementi di Fisica – Meccanica Termodinamica, P.Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci (approfondimento) |
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Metodi e modalità di gestione dei rapporti con gli studenti | All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente mette a disposizione degli studenti il proprio sito web per ogni ulteriore informazione. Contestualmente, raccoglie l’elenco degli studenti che intendono iscriversi al corso, corredato di nome, cognome, matricola ed e-mail. Orario di ricevimento: il martedì dalle 15:30 alle 17:30 e il giovedì dalle 11:30 alle 13:30 presso lo studio del Docente. Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile in ogni momento per un colloquio con gli studenti, previo appuntamento attraverso la propria e-mail istituzionale. |
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Date di esame previste | 9-02-2022 9-03-2022 9-06-2022 21-07-2022 29-09-2022 27-10-2022 15-12-2022 |
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Seminari di esperti esterni | No |
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Altre informazioni | No |
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