Fisica 1

 

Informazioni da fornire per ogni singolo insegnamento

Denominazione dell’insegnamento:   FISICA 1                          

Corso di Laurea o di Laurea Magistrale : Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Elettronica e Informatica                   

SSD:     FIS/02                                                                Numero C.F.U.:  14                

Titolari: De Arcangelis Lucilla                              

 

 

Obiettivi del corso

 

 Il corso si propone di dare le conoscenze di base della Fisica classica nei campi della Meccanica e della Termodinamica. Gli argomenti sono trattati con un approccio fenomenologico, mettendo particolare attenzione all’interpretazione del fenomeno e all’impostazione dei problemi. I vari argomenti sono presentati in un contesto più generale che coinvolge anche i corsi successivi nel corso di Laurea, con lo scopo di motivare maggiormente gli studenti. L’obiettivo finale è che lo studente sia in grado di impostare semplici problemi di meccanica e termodinamica e conosca i principi fondamentali della Fisica classica.

 

 

 

Programma del corso

PRIMO MODULO

Metodo scientifico. Unità di misura. Analisi dimensionale. Sistemi di assi coordinati. Vettori: definizione, rappresentazione polare e cartesiana. Somma e differenza di vettori. Prodotto di uno scalare per un vettore. Versori. Prodotto scalare e prodotto vettore in notazione polare e cartesiana.  Moto in una e più dimensioni: grandezze scalari, tempo e posizione istantanea di un punto. Traiettoria di un punto nello spazio. Ascissa curvilinea. Velocità media e istantanea. Equazioni orarie del  moto rettilineo uniforme. Accelerazione media e istantanea. moto uniformemente accelerato: moto del grave.  Moto del proiettile. Moto circolare uniforme e vario. Variabili angolari. Relazioni vettoriali tra variabili lineari e angolari. Regola di Poisson. Principi della dinamica. Sistemi inerziali e non inerziali. Quantità di moto.  Trasformazioni Galileiane. Peso e massa - Forza normale. Tensione di una fune. Forza elastica. Forze d'attrito statico e  dinamico. Forze ritardatrici dipendenti dalla velocità. Velocità limite. Dinamica del moto circolare.  Pendolo conico. Forza di gravitazione universale.  Campo gravitazionale.  Moto armonico semplice. Pendolo semplice.  Massa attaccata a una molla. Lavoro di una forza. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Forze conservative. Energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Energia potenziale gravitazionale ed elastica. Conservazione dell'energia generalizzata. Condizioni di equilibrio: curve dell'energia potenziale. Potenza.

SECONDO MODULO

Dinamica dei sistemi: Centro di massa. Teorema del centro di massa. Prima Equazione cardinale della meccanica. Conservazione della quantità di moto. Energia cinetica e primo teorema di Koenig. Momento torcente. Coppia e lavoro di una coppia. Momento d'inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Teorema degli assi perpendicolari. Seconda Equazione cardinale della meccanica. Conservazione del momento angolare. Pendolo fisico. Pendolo di torsione. Moto di puro rotolamento. Secondo teorema di Koenig. Momento angolare di un manubrio. Velocità di precessione. Trottola su un piano con attrito.  Equilibrio dei corpi rigidi. Urti e forze impulsive. Urti elastici tra particelle. Urti anelastici. Pendolo balistico. Termodinamica: Variabili intensive e estensive. Temperatura. Principio zero. Dilatazione termica. Equazione di stato dei gas ideali e reali. Caloria. Calore. Equivalente meccanico del calore. Calori specifici. Calore latente. Calorimetro.  Teoria cinetica e interpretazione molecolare della pressione e della temperatura. Teorema di equipartizione dell'energia. Libero cammino medio. Diffusione: legge di Fick. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Lavoro termodinamico. Primo principio della termodinamica. Relazione di Mayer. Energia interna di un gas perfetto, espansione adiabatica libera. Trasformazione adiabatica reversibile e isoterma reversibile di gas perfetto. Cicli termici. Secondo principio della termodinamica: enunciati di Clausius e Kelvin-Planck e loro equivalenza. Ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Terzo principio della termodinamica. Teorema di Clausius. Integrale di  Clausius e entropia. Onde impulsive e onde periodiche. Onde longitudinali e trasversali. Velocità di propagazione di un’onda. Energia trasportata dalle onde. Intensità. Rappresentazione matematica di un'onda viaggiante. Onde progressive e regressive. Principio di sovrapposizione. Teorema di Fourier. Riflessione. Rifrazione, legge di Snell. Riflessione totale. Interferenza e diffrazione. Onde stazionarie su una corda. Suono: caratteristiche del suono. Onde di pressione e onde di spostamento. Onde stazionarie in un tubo aperto e chiuso ad un estremo. Battimenti. Effetto Doppler.

 

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Lucilla de Arcangelis

 

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

Conoscenze richieste in ingresso: Concetto di funzione, rappresentazione grafica e analitica; funzioni elementari; trigonometria; geometria piana e solida.

Nessuna propedeuticità

 

Risultati d’apprendimento attesi

Conseguimento degli obiettivi del corso.

Anno del corso di studio in cui è inserito

 Primo anno laurea triennale

Testi di riferimento

Robert RESNICK, David HALLIDAY, Kenneth KRANE  Fisica Volume 1, 4 edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: Lucilla de Arcangelis

 

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Michelangelo - Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

Quattro ore settimanali di lezione frontale e risoluzione di problemi

Proiezione di filmati e esperienze dimostrative in aula

 

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Metodi di valutazione

 Prove scritte e esame orale

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Lucilla de Arcangelis

 

Calendario delle attività didattiche

Dal 14 settembre al 21 dicembre 2013, sito _____________________

Eventuali attività di supporto alla didattica

Due ore pomeridiane settimanali di aiuto alla risoluzione degli esercizi

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Lucilla de Arcangelis

 

Calendario delle prove di esame

Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente: Lucilla de Arcangelis