FISICA GENERALE

FISICA GENERALE

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iten
Codice
86983
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
12 cfu al 1° anno di 9273 INGEGNERIA ELETTRONICA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE (L-8) GENOVA
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA ELETTRONICA E TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE)
moduli
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso di Fisica Generale si articola in due moduli. Il primo è dedicato alla meccanica classica del punto e dei corpi rigidi; il secondo alla teoria dell'elettromagnetismo nel vuoto.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento fornisce i concetti e le leggi fondamentali della meccanica e dell’elettromagnetismo nel vuoto. Particolare importanza viene attribuita alla comprensione dell’utilità e delle limitazioni connesse all’uso di schematizzazioni e modelli.

PREREQUISITI

Il corso prevede la conoscenza di alcuni strumenti matematici di base:

  • calcolo letterale, equazioni di primo e secondo grado, disequazioni
  • goniometria e trigonometria
  • funzioni di una variabile reale e loro derivate
  • geometria piana e solida

Altri strumenti utili ad affrontare lo studio della fisica generale, come lo studio di funzioni a due e tre variabili, il calcolo integrale e quello vettoriale, non sono da considerarsi prerequisiti. Essi saranno in parte richiamati dal docente del corso, in parte utilizzati dopo la loro presentazione nell'ambito del corso di analisi matematica del primo anno.

Modalità didattiche

Il corso è erogato nella forma di lezioni frontali che comprendono:

  • presentazione dei contenuti, alla lavagna o attraverso l'uso di presentazioni power-point e la proiezione di filmati
  • esercizi svolti alla lavagna dal docente
  • esercizi svolti dagli studenti in gruppo con il supporto dell'applicazione Socrative

PROGRAMMA/CONTENUTO

MODULO 1

  • Sistemi di riferimento. Vettori e somma di vettori. Componenti di un vettore rispetto a una terna di assi cartesiani ortogonali. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. L’approssimazione di punto materiale. Moto di un punto materiale: vettori posizione, spostamento, velocità ed accelerazione. Traiettoria di un punto nello spazio. Equazione oraria. Moto circolare: velocità angolare, accelerazione centripeta e tangenziale. Moti relativi.
  • Le forze come causa del moto. Prima legge di Newton. Sistemi di riferimento inerziali. La seconda e terza legge di Newton. Forze di attrito, di contatto. Lavoro compiuto da una forza. Energia cinetica, il teorema lavoro-­‐energia cinetica. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Forze impulsive e impulso di una forza. Urti fra punti non vincolati: urto elastico, anelastico e completamente anelastico.
  • Sistemi di punti materiali; forze interne ed esterne. Centro di massa; moto del centro di massa. Quantità di moto. Influenza delle forze esterne sulla quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Momento di una forza e momento angolare (o momento della quantità di moto). Influenza delle forze esterne sul momento angolare. Conservazione del momento angolare.
  • Corpo rigido in rotazione intorno a un asse fisso. Momento d’inerzia. Equazione del moto. Energia cinetica di rotazione. Reazioni vincolari. Statica del corpo rigido. Moto libero di un corpo rigido. Rotolamento. Urti fra punti e corpi estesi.
  • Moto armonico semplice: ampiezza, frequenza e fase. Considerazioni energetiche.
  • Sistemi di riferimento non inerziali e forze apparenti.

MODULO 2

  • Forze fra cariche puntiformi (legge di Coulomb). Campo elettrico E. Calcolo di E  attraverso le sorgenti: principio di sovrapposizione, legge di Gauss. Potenziale elettrico, energia di una carica in un campo elettrico. Energia di un sistema di cariche. Analogie col campo gravitazionale.
  • Proprietà dei conduttori. Condensatori. Densità di energia del campo E.
  • Corrente elettrica. Legge di Ohm. Effetto Joule. Generatori. Circuiti a una o più maglie. Leggi di Kirchhoff. Circuiti RC.
  • Definizione di campo magnetico B (Forza di Lorentz). Forze su un conduttore percorso da corrente. Momento meccanico agente su una spira percorsa da corrente.
  • Momento magnetico di una spira. Metodi per la determinazione di B prodotto da correnti: legge di Ampère, legge di Biot-­‐Savart.
  • Flusso di B attraverso una superficie chiusa e concatenato con una linea chiusa. Legge di Far aday. Autoinduzione. Circuiti RL. Densità di energia del campo B

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1) D. Halliday, R.Resnick, J.Walker, “Fondamenti di Fisica” I e II; Ed. CEA

2) R.A. Serway, Jewett, “Principi di Fisica”, Terza Edizione -­‐ Volume I e II; EdiSES, Napoli.

3) W.E. Gettys, F.J. Keller, Fisica Generale, McGraw Hill

4) P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci, Elementi di Fisica (volume II, Elettromagnetismo e onde)

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: L'orario di ricevimento è libero, previo appuntamento telefonico o via email. Elena Angeli Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, studio 711 telefono: 010 3536683 oppure 010 3536470 email: elena.angeli@unige.it

Ricevimento: L'orario di ricevimento è libero, previo appuntamento telefonico o via email. Giulia Rossi Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, studio 704 telefono: 010 3536239 email: rossig@fisica.unige.it

LEZIONI

Modalità didattiche

Il corso è erogato nella forma di lezioni frontali che comprendono:

  • presentazione dei contenuti, alla lavagna o attraverso l'uso di presentazioni power-point e la proiezione di filmati
  • esercizi svolti alla lavagna dal docente
  • esercizi svolti dagli studenti in gruppo con il supporto dell'applicazione Socrative

ESAMI

Modalità d'esame

MODALITA' D'ESAME

ESAME: Test + scritto (completo o due parziali) + orale
Il voto finale è il risultato della somma della valutazione di ciascuna delle tre prove. Lo svolgimento dei test non è obbligatorio ed è riservato agli immatricolati nell'a.a. 2018/2019. Le altre due prove sono obbligatorie per tutti gli studenti.

TEST AULAWEB (solo per studenti immatricolati a.a. 2018-2019)
Sono previste 2 prove a quiz per ogni modulo del corso, da sostenere attraverso la piattaforma online Aulaweb. Ciascuna prova superata (con punteggio ≥ 7/10) dà diritto a 0.5 punti (per un massimo di 2 punti, 1 per il modulo A e 1 per il B).

PROVA SCRITTA COMPLETA
La prova scritta completa consiste in quattro esercizi: 2 esercizi di meccanica + 2 esercizi di elettromagnetismo. Il tempo massimo a disposizione per la prova completa (2+2 problemi) è di quattro ore. Le date delle prove scritte sono segnalate su Aulaweb e sul calendario degli esami sul sito dell’Ateneo. Non si concedono appelli straordinari.

PROVE SCRITTE PARZIALI
Sono previste due prove parziali riservate agli immatricolati nell'a.a 2018-2019. La prima, contestuale alle prove ordinarie di gennaio e febbraio 2019, consiste in 2 esercizi di meccanica. La seconda, contestuale alle prove di giugno e luglio 2019, in 2 esercizi di elettromagnetismo. Il tempo massimo a disposizione per le prove parziali è di 2 ore.

  • Possono scegliere questo tipo di prova scritta solo gli studenti immatricolati nell’a.a. 2018-2019
  • È possibile sostenere la parte di meccanica durante le prove ordinarie di gennaio e febbraio 2019. Indipendentemente dall'esito della prova, è possibile ripetere la prova a febbraio
  • Se la prova di meccanica è superata con votazione ≥ 15/32 (punti dei test Aulaweb esclusi), si ha diritto a sostenere anche la prova parziale relativa alla parte di elettromagnetismo, che si svolgerà durante le prove ordinarie di giugno e luglio 2019. Anche in questo caso è possibile ripetere la prova a luglio
  • Se anche la seconda prova parziale è superata con votazione ≥ 15/32 (punti dei test di Aulaweb esclusi), lo scritto si intende complessivamente superato con una votazione pari alla media aritmetica di prima e seconda prova.

CHE COSA POSSO CONSULTARE DURANTE LO SCRITTO?
Durante le prove scritte non è concesso l'uso di alcun testo, ma sarà a disposizione copia cartacea di un formulario (scaricabile anche da Aulaweb). Non è concesso l’uso di dispositivi elettronici tranne quello della calcolatrice.

POSSO RIPETERE LO SCRITTO?
Il candidato che abbia consegnato il suo elaborato al termine della prova scritta può scegliere di ripetere lo scritto se non soddisfatto del risultato. La consegna dell’elaborato annulla i risultati precedenti.

PER QUANTO TEMPO POSSO CONSERVARE IL VOTO DELLO SCRITTO?
Il voto, conseguito attraverso la prova completa (≥ 15/32) o attraverso le due prove parziali (≥ 15/32 per ciascuna prova), garantisce il diritto di accesso alla prova orale fino all’appello di febbraio 2020 incluso.

QUANDO SI SVOLGONO LE PROVE ORALI?
Le date dell’orale per ciascuna sessione saranno comunicate durante la prova scritta, e saranno annunciate su Aulaweb.

ISCRIZIONE PROVE SCRITTE
Per motivi organizzativi, legati alla prenotazione aule, gli studenti che intendono partecipare alla prova scritta, pariziale o completa, possono iscriversi, mediante il sistema informatico di ateneo, fino a 5 giorni prima della data della prova.