FISICA

FISICA

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iten
Codice
98167
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
12 cfu al 1° anno di 10716 INGEGNERIA GESTIONALE (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/01
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA GESTIONALE )
periodo
Annuale
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Corso di fisica di base del primo anno. 

Il programma viene svolto partendo dalle nozioni più elementari e introducendo in progressione concetti più evoluti: comprende la meccanica del punto materiale e del corpo esteso (primo modulo) e dell'elettromagnetismo elementare (secondo modulo).

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce un'introduzione alla fenomenologia e alla formulazione matematica delle leggi della meccanica e dell’elettromagnetismo classici. Lo studente si approprierà della metodologia scientifico-tecnica necessaria per affrontare in termini quantitativi i problemi di fisica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso fornisce la conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica: obiettivo formativo e' la comprensione di tali concetti e la capacita' di affrontare attraverso di essi la risoluzione di semplici problemi. Tale processo implica l'acquisizione della capacita' di modellizzare un problema sulla base delle leggi fondamentali introdotte del corso.
Si sottolinea come, nel campo della fisica, la comprensione di un concetto non sia scindibile dalla capacita' di renderlo operativo in situazioni relativamente semplici.

PREREQUISITI

Non sono previsti pre-requisiti di fisica, anche se una buona preparazione di fisica a livello di scuole superiori puo' aiutare.
E' invece necessaria una buona conoscenza e padronanza dei metodi di algebra, trigonometria ed analisi elementari, così come previsti dai programmi di scuola secondaria superiore.

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni frontali con frequenza obbligatoria

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Cinematica del punto materiale

Sistemi di riferimento. Traiettoria. Gradi di libertà. Equazioni parametriche del moto.

Moti rettilinei.  Velocità e accelerazione medie e istantanee. Dall'accelerazione alla velocità ed alla posizione.  Corpi in caduta libera.

Moti nel piano e nello spazio. Vettori della cinematica  in coordinate cartesiane e polari. Dall’accelerazione alla velocità ed alla posizione. Moti piani: moto del proiettile, moti circolari. Accelerazione radiale e tangenziale. Accelerazione tangenziale e normale alla traiettoria in un moto piano qualunque.

Relatività delle grandezze cinematiche. Trasformazione delle grandezze cinematiche tra sistemi di riferimento in moto relativo rettilineo uniforme, trasformazioni di Galileo. Moto relativo rettilineo uniformemente accelerato. Moto relativo circolare. Moto relativo roto-traslatorio (cenni).

 

2. Dinamica del punto materiale

Principio di relatività.  
Prima legge di Newton e sistemi di riferimento inerziali.
Seconda  legge di Newton. Azione e reazione.
Applicazioni: forza peso; reazione normale del piano; forze di attrito statico e dinamico; attrito viscoso; tensione nei fili. Forze elastiche ed  oscillatore armonico semplice.    
Legge di Newton della gravitazione universale e forze fondamentali. Massa inerziale e massa gravitazionale.  
Dinamica in sistemi di riferimento non inerziali (cenni).
Teorema dell’impulso e della quantità di moto. Conservazione della q.d.m.
Teorema del momento angolare. Conservazione del momento angolare.
Caso delle forze centrali.  
Lavoro. Teorema del lavoro e dell'energia cinetica. Potenza.
Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica.
Energia potenziale associata a forze centrali.  
Discussione generale di sistemi conservativi 1D a partire dalla conoscenza di U(x) e E:  condizioni di equilibrio.

 

3. Dinamica dei sistemi

Sistemi discreti e continui. Forze esterne ed interne al sistema. Centro di massa (c.m.).
Semplici esempi di calcolo della posizione del c.m. .   
Quantità di moto di un sistema.  
Prima equazione cardinale e moto del c.m..  Conservazione della quantità di moto.
Momento angolare di un sistema. Momenti delle forze interne ed esterne. Seconda equazione cardinale.
Conservazione del momento angolare.  
Sistemi isolati e terzo principio della dinamica.  Energia cinetica.  
Sistema di riferimento del c.m..  
Teoremi di Koenig per l'energia cinetica e per il momento angolare.  Processi d'urto tra punti materiali; urti elastici ed anelastici; urti nel sistema di riferimento del c.m..

Semplici sistemi rigidi. Forze parallele: centro di gravità.
Rotazione attorno ad assi di simmetria: momento di inerzia, momento assiale e seconda legge per il moto rotatorio.
Calcolo del momento di inerzia per corpi semplici. Teorema degli assi paralleli.
Rotazione di corpi rigidi non simmetrici attorno ad un asse passante per il c.m..  
Precessione.
Ruolo delle reazioni vincolari.
Energia cinetica e lavoro nel moto rotatorio. Moti roto-traslatori: puro rotolamento.  Semplici processi d’urto per corpi rigidi.  Statica del corpo rigido: ruolo delle reazioni vincolari.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Qualunque edizione di un buon testo di Fisica generale puo' essere utilizzata, ad esempio:

David Halliday, Robert Resnick, Kenneth Krane - Fisica, vol. 1

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: previo appuntamento

Commissione d'esame

MAURO GINO TAIUTI (Presidente)

GIOVANNI GALLUCCI (Presidente)

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni ed esercitazioni frontali con frequenza obbligatoria

INIZIO LEZIONI

23/09/2019

ESAMI

Modalità d'esame

Scritto e orale.

Modalità di accertamento

L'esame scritto sara' funzionale alla verifica della capacita' di modellizzazione e soluzione di semplici problemi di meccanica;

l'esame orale consentira' una piu' approfondita verifica della comprensione dei concetti delle leggi fondamentali della meccanica introdotti nel corso, a partire se necessario dalla disussione di quanto svolto nell'esame scritto.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
27/01/2020 09:00 GENOVA Scritto
17/02/2020 09:00 GENOVA Scritto
22/06/2020 09:00 GENOVA Scritto
13/07/2020 09:00 GENOVA Scritto
09/09/2020 09:00 GENOVA Scritto