ID:
501080
Durata (ore):
83
CFU:
9
SSD:
FISICA DELLA MATERIA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento si propone di fornire nozioni elementari di fisica classica. Il corso tratterà di cinematica, dinamica del punto materiale, statica e dinamica del corpo rigido; saranno inoltre introdotti elementi di meccanica dei fluidi e di termodinamica. Oltre ad impartire le nozioni fondamentali, l’insegnamento mira a sviluppare la capacità di mettere in pratica le conoscenze acquisite e comprenderne le implicazioni. Per raggiungere questo obiettivo verrà riservato ampio spazio alle esercitazioni, durante le quali gli studenti saranno invitati a cimentarsi nella risoluzione di problemi ispirati a situazioni di esperienza comune.
Prerequisiti
Calcolo algebrico, elementi di geometria Euclidea e analitica, trigonometria e calcolo infinitesimale. Si consiglia di affrontare l’esame dopo aver superato 'Geometria e Algebra' e 'Analisi Matematica I'. Si ricorda che gli studenti del primo anno iscritti con il debito in matematica devono obbligatoriamente superare uno dei predetti esami prima di Fisica I.
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 68
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0
Verifica Apprendimento
L’esame è articolato in una prova scritta e una orale. Il superamento della prova scritta dà accesso alla prova orale che è obbligatoria e determina il voto finale. La prova scritta, della durata di 2 ore, consiste nel risolvere alcuni problemi facendo uso delle nozioni apprese nel corso e anche di tecniche di calcolo algebrico e analitico. La prova orale verte sulla discussione della prova scritta e la verifica dell’apprendimento critico dei concetti fondamentali del corso.
Testi
per preparazione di base
R.A. Serway, J.W. Jewett Jr., Fisica per Scienze e Ingegneria, Vol. 1, Meccanica e Termodinamica, Edizione V, Edises
per approfondimento
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. 1, Edises
C. Mencuccini, V. Silvestrini, FISICA Meccanica e Termodinamica, Casa Editrice Ambrosiana
R.A. Serway, J.W. Jewett Jr., Fisica per Scienze e Ingegneria, Vol. 1, Meccanica e Termodinamica, Edizione V, Edises
per approfondimento
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. 1, Edises
C. Mencuccini, V. Silvestrini, FISICA Meccanica e Termodinamica, Casa Editrice Ambrosiana
Contenuti
Nel corso di Fisica I sono impartite nozioni elementari di meccanica e termodinamica. I concetti di base sono messi in evidenza e tradotti in linguaggio quantitativo, limitando all’essenziale l’uso di tecniche algebriche ed analitiche. Gli argomenti del corso sono elencati di seguito.
• Grandezze fisiche fondamentali e loro definizione operativa; unità di misura nel sistema internazionale per lunghezza, massa e tempo.
• Grandezze fisiche scalari e vettoriali; somma e differenza di vettori, prodotto scalare e vettoriale; scomposizione di un vettore in componenti cartesiane.
• Punto materiale, vettore posizione, spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione media e istantanea di un punto materiale; moto su traiettoria circolare, velocità e accelerazione angolare, accelerazione tangenziale e normale; moti relativi.
• Definizione operativa di forza; principi della dinamica del punto materiale; forza peso, forze di contatto, forza di attrito radente, tensione delle funi, forza elastica; forze fittizie e apparenti.
• Lavoro di una forza, potenza; energia cinetica; teorema dell’energia cinetica per un punto materiale; forze conservative, energia potenziale; energia meccanica e sua conservazione; bilancio energetico con forze dissipative.
• Quantità di moto e sua conservazione; impulso di una forza e teorema dell'impulso; momento della quantità di moto o angolare di un punto materiale e sua conservazione.
• Sistemi di punti materiali; forze interne ed esterne; centro di massa di sistemi di punti materiali; equazioni cardinali della dinamica dei punti materiali, teoremi di Koenig; fenomeni d' urto: quantità di moto e momento angolare negli urti, urti elastici ed anelastici.
• Distribuzioni di massa rigide; momento d'inerzia e centro di massa di distribuzioni di massa rigide discrete e continue; teorema degli assi paralleli o di Huygens-Steiner; rotazione di un corpo rigido attorno ad un asse fisso; moto di rotolamento puro; urti tra corpi rigidi; giroscopi.
• Elementi di statica ed equilibrio; moti oscillatori armonici semplici: oscillatori massa-molla e pendoli; oscillazioni smorzate, forzate e risonanza.
• Pressione; forze di superficie e forze di volume; dipendenza della pressione dalla quota; legge di Stevino, principio di Archimede, legge di Pascal; fluidi ideali; portata ed equazione di Bernoulli.
• Sistemi e variabili termodinamiche, principio zero della termodinamica, definizione operativa di temperatura, termometri e scale di temperatura; dilatazione termica; gas perfetti, equazione di stato dei gas perfetti, energia interna di un gas perfetto;
• Calore e Lavoro nei sistemi termodinamici; primo Principio della termodinamica; e trasmissione del calore; trasformazioni termodinamiche; cicli termodinamici, macchine termiche e frigorifere; secondo Principio della Termodinamica; ciclo di Carnot e teorema di Carnot; teorema di Clausius e variazione di entropia.
• Grandezze fisiche fondamentali e loro definizione operativa; unità di misura nel sistema internazionale per lunghezza, massa e tempo.
• Grandezze fisiche scalari e vettoriali; somma e differenza di vettori, prodotto scalare e vettoriale; scomposizione di un vettore in componenti cartesiane.
• Punto materiale, vettore posizione, spostamento, velocità media e istantanea, accelerazione media e istantanea di un punto materiale; moto su traiettoria circolare, velocità e accelerazione angolare, accelerazione tangenziale e normale; moti relativi.
• Definizione operativa di forza; principi della dinamica del punto materiale; forza peso, forze di contatto, forza di attrito radente, tensione delle funi, forza elastica; forze fittizie e apparenti.
• Lavoro di una forza, potenza; energia cinetica; teorema dell’energia cinetica per un punto materiale; forze conservative, energia potenziale; energia meccanica e sua conservazione; bilancio energetico con forze dissipative.
• Quantità di moto e sua conservazione; impulso di una forza e teorema dell'impulso; momento della quantità di moto o angolare di un punto materiale e sua conservazione.
• Sistemi di punti materiali; forze interne ed esterne; centro di massa di sistemi di punti materiali; equazioni cardinali della dinamica dei punti materiali, teoremi di Koenig; fenomeni d' urto: quantità di moto e momento angolare negli urti, urti elastici ed anelastici.
• Distribuzioni di massa rigide; momento d'inerzia e centro di massa di distribuzioni di massa rigide discrete e continue; teorema degli assi paralleli o di Huygens-Steiner; rotazione di un corpo rigido attorno ad un asse fisso; moto di rotolamento puro; urti tra corpi rigidi; giroscopi.
• Elementi di statica ed equilibrio; moti oscillatori armonici semplici: oscillatori massa-molla e pendoli; oscillazioni smorzate, forzate e risonanza.
• Pressione; forze di superficie e forze di volume; dipendenza della pressione dalla quota; legge di Stevino, principio di Archimede, legge di Pascal; fluidi ideali; portata ed equazione di Bernoulli.
• Sistemi e variabili termodinamiche, principio zero della termodinamica, definizione operativa di temperatura, termometri e scale di temperatura; dilatazione termica; gas perfetti, equazione di stato dei gas perfetti, energia interna di un gas perfetto;
• Calore e Lavoro nei sistemi termodinamici; primo Principio della termodinamica; e trasmissione del calore; trasformazioni termodinamiche; cicli termodinamici, macchine termiche e frigorifere; secondo Principio della Termodinamica; ciclo di Carnot e teorema di Carnot; teorema di Clausius e variazione di entropia.
Lingua Insegnamento
Italiano
Corsi
Corsi
INGEGNERIA INDUSTRIALE
Laurea
3 anni
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