MODULO 1 DI FISICA GENERALE

MODULO 1 DI FISICA GENERALE

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iten
Codice
86900
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 1° anno di 8715 INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE (L-7) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/01
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE )
periodo
1° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il modulo I di Fisica Generale affronta i concetti fondamentali della meccanica classica. Si studia la cinematica e la dinamica del punto materiale, dei sistemi di punti e, infine, dei corpi rigidi. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

I moduli intendono fornire i concetti e le leggi fondamentali della meccanica e dell'elettromagnetismo nel vuoto. Particolare importanza viene attribuita alla comprensione dell'utilità di schematizzazioni e modelli e all'analisi delle limitazioni ad essi connesse.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

1) solida comprensione dei concetti fondamentali della meccanica classica;

2) capacità di schematizzare e risolvere problemi fisici complessi nell'ambito della meccanica;

3) capacità critica nel riconoscere ed interpretare fenomeni fisici, utilizzando sia strumenti matematici sia ragionamenti basati su analisi dimensionale e stime di ordini di grandezza;

4) capacità di apprezzare e riconoscere i limiti di applicabilità delle leggi fisiche.

Modalità didattiche

Tutti gli argomenti trattati sono stati illustrati con esempi e per ognuno di essi sono stati svolti esercizi. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

  1. Introduzione al corso: misura, unità di misura, grandezze fisiche, dimensioni fisiche, cifre significative. Vettori: definizione, operazioni. 
  2. Cinematica del punto in una dimensione, definizione di velocità e accelerazione, esempi di moto in 1-D: uniforme, uniformemente accelerato, armonico semplice.
  3. Cinematica del punto materiale in due e tre dimensioni: vettori posizione, velocità e accelerazione, moto di un proiettile, moto circolare.
  4. Dinamica del punto materiale: il concetto di forza, le leggi di Newton, dinamica senza attriti: la forza peso, le reazioni vincolari, il piano inclinato, la tensione dei fili, la forza elastica.
  5. Forze d’attrito radente (statico e dinamico), attrito viscoso. Esempi di forze centripete, il pendolo semplice.
  6. I moti relativi: velocità e accelerazioni relative, sistemi inerziali, sistemi non-inerziali e forze apparenti, forze centrifughe e di Coriolis.
  7. Lavoro ed energia: teorema dell’energia cinetica; alcuni esempi: peso, molla, attrito; forze conservative ed energia potenziale; conservazione dell’energia meccanica.
  8. Sistemi di punti materiali (I): il centro di massa, la prima equazione cardinale della dinamica, lavoro ed energia meccanica di un sistema di punti, urti tra punti materiali.
  9. Sistemi di punti materiali (II) : i momenti, la 2a equazione cardinale della dinamica, il sistema del centro di massa, teoremi di König, sistemi a massa variabile.
  10. La gravitazione universale: la legge di gravitazione, il campo gravitazionale terrestre, velocità di fuga, il moto dei pianeti e le leggi di Keplero
  11. Le proprietà dei corpi rigidi: definizione e gradi di libertà; moto generale di un corpo rigido; rotazioni rigide, momento d’inerzia e teorema degli assi paralleli; corpi continui.
  12. Dinamica del corpo rigido: il moto di puro rotolamento; moto di precessione; leggi di conservazione e urti tra punti materiali e corpi rigidi.
  13. Statica e proprietà elastiche dei solidi: equilibrio statico e dinamico, equazione delle forze e dei momenti, alcuni esempi; cenni alle proprietà elastiche dei solidi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Mazzoldi, Nigro, Voci, Fisica 1 (meccanica)

Halliday, Resnick, Fisica 1 (meccanica)

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: su appuntamento previo contatto e-mail.  Simone Marzani Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, studio 710 telefono 010 353 6412 e-mail: simone.marzani@ge.infn.it, simone.marzani@unige.it

LEZIONI

Modalità didattiche

Tutti gli argomenti trattati sono stati illustrati con esempi e per ognuno di essi sono stati svolti esercizi. 

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame è composto da uno scritto e da un orale sul tutto il programma di fisica generale (modulo I e II). Per gli studenti frequentanti l'esame scritto può essere sostituito da prove parziali che si svolgono durante l'anno.

Modalità di accertamento

L'esame scritto è composto da quattro problemi da svolgere. Due esercizi riguardano gli argomenti di meccanica trattati nel primo modulo, mentre due esercizi riguardano l'elettromagnetismo (modulo II). La risoluzione degli esercizi vuole verificare la comprensione degli argomenti affrontati a lezione e la capacità dello studente di risolvere problemi. In ciascuno dei compitini vengono invece proposti due problemi.

 Durante l'esame orale viene verificato, attraverso semplici problemi o domande di teoria, l'apprendimento dei concetti presentati a lezione. Esempi di domande effettuate all'orale sono riportate su aulaweb.

Per stimolare lo studio continuativo, la frequenza, la partecipazione  attiva degli studenti, durante le lezioni vengono proposti dei quiz a risposta multipla. Rispondendo a tali quiz, gli studenti possono ottenere dei punti bonus verso il voto finale (2/30).

ALTRE INFORMAZIONI

Il sito aulaweb del modulo I non è mantenuto. Si prega di iscriversi al sito aulaweb del corso completo di Fisica Generale 56686.