Docente/i: Ledo Stefanini  

Denominazione del corso: Fisica
Codice del corso: 500301
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio Ingegneria Meccatronica
Settore scientifico disciplinare: FIS/01
Crediti formativi: CFU 12
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Programma del corso

Misure

• Grandezze fisiche, unità fondamentali e unità derivare
• Lunghezza
• Tempo
• Sistemi di unità

Vettori

• Grandezze vettoriali e grandezze scalari
• Algebra dei vettori
• Prodotto vettoriale e prodotto scalare

Moto in una dimensione

• Velocità: definizione operativa
• Velocità:definizione matematica
• Accelerazione: definizione operativa
• Accelerazione: definizione matematica
• Moto uniforme
• Moto uniformemente accelerato
• Moto di caduta libera
• Tachimetri e accelerometri

Moti in due dimensioni

• La velocità e l’accelerazione come vettori
• Scomposizione dei moti
• Lancio di proiettili
• Moto circolare uniforme
• Moto armonico

Forze

• Definizione operativa di forza
• Composizione di forze
• Condizioni di equilibrio
• Momento di una forza
• Leggi canoniche della statica
• Attrito statico
• Sforzi in tiranti e puntoni
• Cavi sospesi

Dinamica del punto I

• Principi di Newton
• La massa
• Misura dinamica di una forza
• Unità di misura di grandezze dinamiche
• Peso

Dinamica del punto II

• Forze d’attrito
• Forze elastiche
• Dinamica del moto circolare uniforme
• Dinamica del moto armonico
• Forze fittizie e sistemi inerziali

Lavoro ed energia

• Lavoro compiuto da una forza costante
• Energia cinetica ed energia potenziale
• Teorema dell’energia cinetica
• Potenza
• Unità di misura dell’energia
• Principio di conservazione dell’energia meccanica
• Forze non conservative

Quantità di moto

• Centro di massa
• Quantità di moto di una particella
• Quantità di moto di un insieme di particelle
• Principio di conservazione della quantità di moto
• Sistemi a massa variabile (razzo)

Urti

• Impulso e quantità di moto in un urto
• Urti elastici
• Urti anelatici
• Urti in una dimensione
• Urti in due dimensioni

Dinamica rotazionale

• Momento meccanico
• Momento della quantità di moto
• Energia cinetica di rotazione
• Momento d’inerzia
• Equazioni canoniche
• Moto roto-traslatorio
• Rotolamenti

Oscillazioni

• Oscillatore armonico
• Energia nel moto armonico
• Moto armonico smorzato
• Oscillazioni forzate e risonanza

Statica dei fluidi

• Pressione idrostatica
• Principio di Pascal
• Principio di Archimede
• Esperienza di Torricelli
• Manometri e barometri

Dinamica dei fluidi

• Equazione di continuità
• Equazione di Bernoulli
• Applicazioni diverse dell’equazione di Brenoulli

Temperatura

• Definizione operativa di temperatura
• Il principio zeresimo della termodinamica
• Misure di temperatura
• Il termometro a gas
• Scala termica del gas perfetto

Calore

• Calore ed energia interna
• Capacità termiche molari
• Trasmissione del calore
• Energia meccanica ed energia termica
• Il primo principio della termodinamica
• Energia interna

Teoria cinetica dei gas

• Legge di Boyle e Mariotte
• Descrizione microscopica del gas monoatomico
• Interpretazione cinetica della pressione
• Interpretazione cinetica della temperatura
• Calori specifici dei gas
• Equipartizione dell’energia
• Distribuzione di Maxwell
• Il moto di Brown
• Equazione di Van der Waals per i gas reali

Secondo principio della termodinamica

• Trasformazioni reversibili e irreversibili
• Il ciclo di Carnot
• Secondo principio della termodinamica
• Rendimento delle macchine termiche
• Scala termodinamica delle temperature
• Entropia e irreversibilità
• Interpretazione microscopica dell’entropia
• L’entropia e secondo principio.

Prerequisiti

Si segnala il Progetto Kiro-Maieuta dell’Università di Pavia che fornisce indicazioni relative ai prerequisiti tecnici e concettuali che si ritengono necessari per affrontare con successo il corso.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 90
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 10
Progetti (ore/anno in aula): 10

Materiale didattico consigliato

Serway-Beichner. Fisica, Vol. I. Ed. EdiSES, Napoli.

Alliday- Resnick- Krane. Fisica, Vol. I . Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Due prove scritte in itinere. Colloqui in itinere. Relazioni scritte su temi di particolare rilevanza. Prove scritte finali. Colloqui finali.