FRANCESCO FABOZZI | FISICA

Italiano

Conoscenza e capacità di comprensione: conoscenza organica delle leggi fondamentali della meccanica classica del punto materiale e dei sistemi, conoscenza di base della termologia, della termodinamica e delle proprietà dei gas, conoscenza organica delle leggi fondamentali dell’elettromagnetismo e dell’ottica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: risolvere problemi numerici, rispondere a quesiti e sostenere argomentazioni relativi agli argomenti di teoria svolti.

Autonomia di giudizio: affrontare in maniera autonoma la scelta tra i diversi metodi di risoluzione di un particolare problema numerico.

Abilità comunicative: comunicare efficacemente, utilizzando correttamente il linguaggio scientifico, quanto appreso durante il corso

Capacita? di apprendimento: approfondire autonomamente le tematiche oggetto del corso per motivi di studio o ricerca

Conoscenze di algebra, geometria e trigonometria a livello di scuola media superiore.

Nozioni fornite nel corso di Analisi Matematica

Misura delle Grandezze Fisiche: Il sistema internazionale di unità di misura, conversione di unità, cifre significative.

Vettori: Vettori e scalari. Algebra dei vettori: somma, prodotto scalare-vettore, prodotto scalare e prodotto vettoriale.

Il Moto: Posizione, spostamento, velocità, accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione costante, accelerazione in caduta libera, integrazione grafica nell'analisi del moto, moto del proiettile, moto circolare uniforme, moto relativo (in una dimensione e in due dimensioni).

La Forza: Introduzione alla meccanica Newtoniana, prima legge di Newton, forza e massa, seconda legge di Newton, terza legge di Newton, applicazione delle leggi di Newton, attrazione gravitazionale, attrito, forze elastiche, forza di trascinamento.

L’Energia: Lavoro ed energia cinetica, lavoro svolto dalla forza gravitazionale, lavoro svolto da una forza elastica, potenza, energia potenziale e conservazione dell'energia.

Centro di massa e momento lineare: Il centro di massa, la seconda legge di Newton per un sistema di particelle, la quantità di moto lineare di un sistema di particelle, la collisione e l'impulso, la conservazione della quantità di moto lineare. Collisioni anelastiche/elastiche in una dimensione.

Rotazione, coppia e momento angolare: Variabili rotazionali, Energia cinetica di rotazione, Coppia, Seconda legge di Newton per la rotazione, Lavoro ed energia cinetica di rotazione, Seconda legge di Newton in forma angolare, Conservazione del momento angolare, Momento angolare di un sistema di particelle Il Momento angolare di un corpo rigido rotante attorno ad un asse fisso.

Equilibrio Statico: Equilibrio, I requisiti di equilibrio, Il centro di gravità

Gravitazione: Legge di gravitazione di Newton, Gravitazione e principio di sovrapposizione, Gravitazione vicino alla superficie terrestre, Gravitazione all'interno della Terra, Energia potenziale gravitazionale

Fluidi: Densità e pressione, variazione di pressione con altezza e profondità, fluidi a riposo, flusso di fluidi ideali, principio di pascal, principio di Archimede, equazione di Bernoulli.

Oscillazioni: Moto armonico, La legge della forza per moto armonico, Energia in movimento armonico, un oscillatore armonico angolare, movimento armonico e movimento circolare uniforme, movimento armonico smorzato, oscillazioni forzate e risonanza.

Temperatura, calore e prima legge della termodinamica: Temperatura, Il principio zero della termodinamica, Espansione termica, L'assorbimento del calore da parte di solidi e liquidi, Il primo principio della termodinamica, Meccanismi di trasferimento del calore.

Campi Elettrici: Carica elettrica, conduttori e isolanti, legge di Coulomb, quantizzazione e conservazione della carica elettrica.

Interazioni di campo elettrico e carica: Il campo elettrico dovuto a una carica puntiforme, Il campo elettrico dovuto a un dipolo elettrico, Il campo elettrico dovuto alla linea di carica, Il campo elettrico dovuto a un disco carico, Una carica puntiforme in un campo elettrico, Un dipolo in un campo elettrico, Flusso del campo elettrico.

Legge di Gauss: Legge di Gauss e legge di Coulomb, un conduttore isolato carico. Applicazioni della legge di Gauss.

Potenziale Elettrico: Potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica, calcolo del potenziale dal campo, potenziale dovuto a una particella carica, potenziale dovuto a un gruppo di particelle cariche, potenziale dovuto a un dipolo elettrico, potenziale dovuto a una distribuzione continua di carica, calcolo del campo dal potenziale, energia potenziale elettrica di un sistema di particelle cariche, potenziale di un conduttore isolato carico.

Energia immagazzinata in un campo elettrico: Capacità, calcolo della capacità, condensatori in parallelo e in serie, condensatore con dielettrico, dielettrico e legge di Gauss.

Corrente e Resistenza: Corrente elettrica, densità di corrente, resistenza e resistività, legge di ohm, potenza nei circuiti elettrici.

Circuiti: Lavoro, energia e forza elettromotrice, circuiti ad anello singolo, calcolo della corrente in un circuito ad anello singolo, differenza di potenziale tra due punti, circuiti multiloop, circuiti rc.

Campi Magnetici: Campi magnetici e vettore del campo magnetico, Forza magnetica su un filo che trasporta corrente, Coppia su un anello di corrente, Momento di dipolo magnetico, Calcolo del campo magnetico dovuto a una corrente, Forza tra due correnti parallele, Legge di Ampere, Solenoidi e toroide, Una bobina che trasporta corrente come dipolo magnetico.

Induzione e induttanza: Legge di Faraday di Induzione, Legge di Lenz, Induzione e Trasferimenti di Energia, Campi Elettrici Indotti, Induttori e Induttanze, Autoinduzione, Circuiti RL, Energia Immagazzinata in un Campo Magnetico, Densità di Energia di un Campo Magnetico.

Magnetismo della materia: Legge di Gauss per i campi magnetici, i campi magnetici indotti, la corrente di spostamento, le equazioni di Maxwell, i magneti, il diamagnetismo, il paramagnetismo, il ferromagnetismo

Onde elettromagnetiche: L'onda elettromagnetica viaggiante, il trasporto di energia e il vettore di Poynting, la pressione di radiazione, la polarizzazione, la riflessione e la rifrazione, la riflessione interna totale, la polarizzazione per riflessione, l'ottica geometrica, gli specchi piani, gli specchi sferici, le lenti sottili, l'interferenza, la diffrazione e la teoria ondulatoria della luce , Esperimento di interferenza di Young, diffrazione da un'apertura circolare, diffrazione da una doppia

No

Lezioni frontali: Problemi esemplari verranno risolti durante la lezione. Al termine di ogni lezione verranno forniti ulteriori esempi come compiti di svolgere a casa e/o per l'auto apprendimento.

La prova di verifica consiste in una prova scritta preselettiva e/o risoluzione di problemi scritti e un colloquio orale.

Nella prova scritta gli studenti devono cimentarsi con quesiti ed esercizi numerici inerenti agli argomenti trattati nel corso. La prova scritta ha una durata di tre ore. Per lo svolgimento della prova gli studenti non possono consultare libri, appunti o formulari. Ove necessario i formulari o le relative tabelle di conversione saranno forniti dal docente.

Sono ammessi al colloquio orale gli studenti che riportano una votazione alla prova scritta almeno pari a 20/30.

Il voto finale dell’esame è determinato principalmente sulla base del colloquio orale. Saranno tenute in conto anche la regolarità nella frequenza del corso, e lo  svolgimento dei problemi assegnati come compiti a casa.

Testo di riferimento: Fondamenti di Fisica / David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (volume I e volume II)

Materiali integrativi online: MIT Open Course Ware (https://ocw.mit.edu)

Lunedì :10:00 - 12:00/ Mercoledì:14:00 - 16:00

15-02-2023/
22-03-2023/
14-06-2023/
19-07-2023/
06-09-2023/
04-10-2023/
15-11-2023/
13-12-2023

No

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