PHYSICS

PHYSICS

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iten
Codice
101119
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 1° anno di 10948 MARITIME SCIENCE AND TECHNOLOGY (L-28) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
FIS/01
LINGUA
Inglese
SEDE
GENOVA (MARITIME SCIENCE AND TECHNOLOGY)
periodo
1° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso di Fisica 1 affronta le leggi della meccanica e dell’idromeccanica, alla base di tutte le applicazioni scientifiche e tecnologiche che l'allievo dovrà affrontare nel suo percorso didattico.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Comprendere i fondamenti fisici di base e il vocabolario chiave per descriverli: cinematica, dinamica, lavoro ed energia, rotazioni, fluidi. Sviluppare le capacità di osservazione, interpretazione, ragionamento, sintesi, generalizzazione, previsione e interrogazione come modo per imparare nuove conoscenze. Sviluppare capacità scientifiche di risoluzione dei problemi, compresa l'organizzazione delle informazioni ricevute, l'identificazione e l'applicazione dei principi pertinenti, le soluzioni quantitative, l'interpretazione dei risultati e la valutazione della validità dei risultati. Applicare la comprensione concettuale della fisica alle situazioni generali del mondo reale e riconoscere come e quando i metodi e i principi della fisica possono aiutare ad affrontare i problemi nei loro corsi futuri e poi applicare tali metodi e principi per risolvere nuovi problemi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività educative proposte (lezioni ed esercitazioni) e allo studio individuale consentiranno allo studente di:

- acquisire la capacità di descrivere e analizzare i concetti di base relativi alla misurazione delle grandezze fisiche

- comprendere e applicare le leggi fondamentali della cinematica

- comprendere e applicare le leggi fondamentali della dinamica a una varietà di situazioni comuni

- comprendere, descrivere e applicare i concetti di base di energia cinetica e potenziale, lavoro e potenza

- estendere le leggi fondamentali di cinetica e dinamica alla rotazione

- comprendere e applicare i concetti di equilibrio ed elasticità

- acquisire la capacità di descrivere e analizzare i concetti di base relativi a statica e dinamica dei fluidi

- comprendere il moto armonico e le sue applicazioni

Lo studente sarà incoraggiato a comprendere i vantaggi e le limitazioni connessi all'uso di schemi e modelli, utilizzare correttamente il formalismo e il linguaggio scientifico, riconoscere l'applicabilità di schemi e modelli in situazioni di vita reale, impostare e risolvere esercizi e problemi all'interno dei contenuti proposti e valutare criticamente i risultati.

Modalità didattiche

L’insegnamento è articolato in lezioni frontali svolte dal docente in cui verrà esposta la teoria che verrà applicata attraverso esempi e la risoluzione di esercizi. Nel suo lavoro personale lo studente dovrà acquisire le conoscenze e i concetti alla base della meccanica e idromeccanica ed essere in grado di risolvere esercizi.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Misure

Quantità fisiche, standard e unità, Precisione e cifre significative, Analisi dimensionale

Moto in una dimensione

Posizione, spostamento e velocità media, Velocità istantanea e velocità, Accelerazione, accelerazione costante, accelerazione a caduta libera

Vettori

Vettori e loro component, Vettori unitari, somma di vettori

Moltiplicazione di vettori

Moto in due e tre dimensioni

Posizione e spostamento, Velocità media e velocità istantanea, Accelerazione media e velocità istantanea, Moto di un proiettile, Moto circolare uniforme, Moto relativo in una dimensione

Moto relativo in due dimensioni

Forza e movimento

La prima e la seconda legge di Newton, Alcune forze speciali, Applicare le leggi di Newton

Forze d'attrito, La forza di trascinamento e la velocità terminale, La dinamica del moto circolare uniforme

Energia cinetica e lavoro

Energia cinetica, Lavoro e energia cinetica: Teorema dell'energia, Lavoro fatto da una Forza Costante, Lavoro fatto da una forza variabile, Energia

Energia potenziale e conservazione dell'energia

Energia potenziale, Conservazione dell'energia meccanica, Lavoro fatto su un sistema da una forza esterna, Conservazione dell'energia

Centro di massa e momento lineare

Centro di Massa, Seconda legge di Newton per un sistema di particelle, Momento lineare, Collisione e Impulso, Conservazione del momento lineare, Momento e energia cinetica nelle collisioni, Collisioni elastiche in una dimensione, Collisioni in due dimensioni, Sistemi con massa variabile

Rotazione

Variabili rotazionali, Rotazione con accelerazione angolare costante, Relative alle variabili lineari e angolari, Energia cinetica di rotazione, Calcolo dell'inerzia rotazionale, momento torcente, Seconda legge di Newton per la rotazione, Lavoro e energia cinetica rotazionale

Rotolamento, Momento torcente e Momento Angolare

Rotolamento come combinazione di traslazione e rotazione, L'energia cinetica del rotolamento, Le forze del rotolamento, Momento angolare, Seconda legge di Newton in forma angolare, Il momento angolare di un sistema di particelle, Il momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno a un asse fisso, Conservazione del momento angolare, Precessione di un giroscopio

Equilibrio ed elasticità

Equilibrio, Il centro di gravità, Alcuni esempi di equilibrio statico, Elasticità

Statica dei fluidi

Fluidi e solidi, Densità e pressione, Misura della pressione, Variazioni di pressione in un liquido a riposo, Principio di Pascal e principio di Archimede

Dinamica dei fluidi

Concetti generali del flusso dei fluidi, Linee di flusso e l'equazione della continuità, Equazione di Bernoulli, Campi di flusso, Viscosità, turbolenza e flusso caotico

Oscillazioni

Moto armonico semplice, La legge della forza per il moto armonico semplice, Energia nel moto armonico semplice, Un oscillatore armonico semplice angolare, Pendoli, Moto armonico semplice e moto circolare uniforme, Moto armonico semplice smorzato, Oscillazioni forzate e risonanza

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Vari testi coprono il materiale del corso, alcuni sono elencati di seguito:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana

D. Halliday, R. Resnick, K. S. Krane, Fisica 1, Casa Editrice Ambrosiana,
 

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Previo appuntamento a seguito di richiesta all'indirizzo email davide.ricci@unige.it  

Commissione d'esame

DAVIDE FRANCESCO RICCI (Presidente)

EUGENIA TORELLO

LORENZO PAPA

LEZIONI

Modalità didattiche

L’insegnamento è articolato in lezioni frontali svolte dal docente in cui verrà esposta la teoria che verrà applicata attraverso esempi e la risoluzione di esercizi. Nel suo lavoro personale lo studente dovrà acquisire le conoscenze e i concetti alla base della meccanica e idromeccanica ed essere in grado di risolvere esercizi.

ESAMI

Modalità d'esame

Esame scritto e orale.

Modalità di accertamento

Esame scritto

Ammissione alla prova orale con una votazione dello scritto ≥ 16/30

Sarà disponibile nelle date degli appelli ufficiali.

Il candidato può scegliere di ripetere lo scritto se non soddisfatto del risultato. In questo caso però la consegna dell’elaborato annulla i risultati precedenti.

In alternativa all'esame scritto a conclusione del semestre, saranno effettuate due prove parziali a metà e a fine del semestre: la votazione del primo test deve essere ≥ 12/30 per consentire l'accesso al secondo test parziale, altrimenti lo studente passa direttamente ad effettuare l'esame scritto completo a fine semestre. Per accedere all'esame orale la media dei voti dei due test deve essere ≥ 16/30

 

Esame orale

Coloro che accedono all'esame orale avendo superato i due test scritti intermedi potranno proporre alla commisione l'argomento della prima domanda orale