- Oggetto:
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Fisica 1 - CORSO A (COGNOMI A-K)
- Oggetto:
PHYSICS 1
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- MAT0288
- Docenti
- Marco Costa (Titolare)
Antonaldo Diaferio (Titolare) - Corso di studio
- Laurea in Matematica
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Secondo semestre
- Tipologia
- D.M. 270 TAF A - Base
- Crediti/Valenza
- 9
- SSD attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto e Orale
- Prerequisiti
-
Nel corso vengono utilizzati alcuni strumenti di calcolo acquisiti nei corsi di Analisi Matematica 1 e di Geometria 1.
Basic knowledge of calculus and elementary geometry.
- Propedeutico a
-
Fisica 2
Physics 2
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Coerentemente con gli obiettivi formativi del Corso di Studio previsti dalla scheda SUA-CdS, l'insegnamento si propone di fornire la conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica, delle onde e della termodinamica, nonche' i metodi e le tecniche fondamentali della Fisica di base, con particolare riferimento allo sviluppo e formalizzazione delle leggi della fisica e dei metodi induttivi e deduttivi applicati ai fenomeni naturali. Ulteriore obiettivo è l'apprendimento dell'applicazione rigorosa di tali metodologie alle altre discipline scientifiche.
According to the goals mentioned in the SUA-CdS, this course will provide the students with the knowledge of the fundamental laws of mechanics and thermodynamics, and of the methodology for the development and formulation of the laws of physics. Furhter goal of the course is the acquisition of how the scientific methodology is rigorously applied to other disciplines.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Capacità di comprensione, risoluzione e discussione di problemi elementari di fisica.
Ability of understanding, solving and discussing simple problems in physics.
- Oggetto:
Programma
Concetti introduttivi su vettori e operazioni con vettori. Unita'di misura. Cinematica del punto materiale, definizione delle osservabili fisiche per caratterizzare il moto. Dinamica del punto materiale e equazioni del moto. Concetti di forza e di lavoro. Forze conservative e forze non conservative.Teorema dell'energia cinetica. Definizione per le forze conservative del concetto di energia potenziale. Teorema di conservazione dell'energia meccanica. Moti di rotazione e definizione di momento angolare e momento di una forza. Dinamica dei sistemi di punti materiali: definizione di centro di massa, moto del centro massa. Corpi estesi: definizione di momento di inerzia per geometrie semplici. Relativita' galileiana. Forza gravitazionale.
Elasticita': sforzi di compressione, trazione e taglio; modulo di Young; deformazioni, isteresi elastica e punto di rottura.
Idrostatica: princiipio di Pascal, legge di Stevino, formula ipsometrica, principio di Archimede, centrifughe. Idrodinamica: teorema di Bernoulli, teorema di Torricelli, legge di Leonardo, fenomeno di Venturi. Liquidi reali: viscosita', legge di Newton, regime turbolento e numero di Reynolds, legge di Stokes.
Termometria: equazione di stato di un sistema termodinamico; leggi di Boyle, Volta e Charles; equazione di stato dei gas perfetti e dei gas reali; postulato zero della termodinamica; scale di temperature.
Calorimetria: calorimetri, caloria, calori specifici e trasporto del calore.
Termodinamica: reversibilita' e irreversibilita' delle trasformazioni termodinamiche; principio di equivalenza di Mayer-Joule; primo principio della termodinamica e relazione di Mayer; trasformazioni politropiche; sorgenti e macchine termiche e secondo principio della termodinamica; teoremi di Carnot e di Clausius; entropia e suo principio. Teoria cinetica dei gas: equazione di Clausius-Kroenig, distribuzione di Maxwell-Boltzmann e teorema di Boltzmann; cenni di meccanica statistica e teorema H; terzo principio della termodinamica. Legame tra termodinamica e meccanica quantistica.
Onde meccaniche: principio di sovrapposizione; equazione d'onda di d'Alambert; velocita' di propagazione, densita' di energia e intensita' delle onde; interferenza delle onde, battimenti e onde stazionarie; onde acustiche; effetto Doppler delle onde meccaniche.
Introductory concepts. Kinematics of pointlike bodies. Pointlike mass dynamics. Dynamics of many-body systems. Galileian relativity. Gravitational force.
Elasticity: compression, traction and shear stresses; Young modulus; strain, elastic hysteresis and breaking point.
Hydrostatics: Pascal's law, Stevino's law, hypsometric equation, Archimedes' law, centrifuges. Hydrodinamics: Bernoulli's theorem, Torricelli's theorem, Leonardo's law, Venturi's phenomenon. Real fluids: viscosity, Newton's law, turbulent regime, and Reynolds number, Stokes' law.
Thermometry: equation of state of a thermodynamic system; Boyle's, Volta's, and Charles' laws; equations of state of perfect and real gases; zeroth postulate of thermodinamics; scales of temperature.
Calorimetry: calorimeters, calorie, specific heat, and heat transfer.
Thermodynamics: reversibility and irreversibility of thermodynamic transformations; Mayer-Joule's equivalence law; first law of thermodynamics and Mayer's equation; polytropic transformations; heat reservoirs and heat engines and second law of thermodynamics; Carnot's and Clausius' theorems; entropy and entropy law. Gas kinetic theory: Clausius-Kroenig's equation, Maxwell-Boltzmann distribution and Boltzmann's theorem; basic elements of statistical mechanics and H-theorem; third law of thermodynamics. Link between thermodynamics and quantum mechanics.
Mechanical waves: superposition principle; d'Alambert's wave equation; propagation velocity, energy density, and intensity of waves; wave interference, beats, and standing waves; sound waves; Doppler effect of mechanical waves.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento consiste di 72 ore suddivise in 36 lezioni di 2 ore ciascuna. Di queste circa 1/3 sono esercitazioni erogate contestualmente alla parte teorica.
The course consists of 72 hrs split into 36 lectures of 2 hrs each. About a third of them are examples and exercises delivered syncronous with the theoretical part.
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Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova scritta per quanto riguarda gli esercizi. Prova orale per verificare la comprensione degli argomenti trattati.
L'esame consiste in una prova scritta e in una orale. La prova scritta prevede tre esercizi, ha una durata di due ore e prevede come esito un giudizio (Sufficiente, Discreto, Buono, Ottimo). Lo scritto è valido per tutta la sessione in cui viene superato. Si può ripetere lo scritto nella stessa sessione al fine di migliorare il voto; il voto precedentemente ottenuto rimane valido fintantoché non si consegna il compito successivo. Presentarsi allo scritto e poi non consegnare non invalida il voto conseguito precedentemente. La prova orale determina il voto finale. Il giudizio ottenuto allo scritto va considerato come la risposta alla prima domanda.
Written solutions of elementary problems. Oral discussion of the course topics.
Two hours are given for the written test to be solved in the classroom: it requires the solution of three problems and has four possible grades: Passing grade, Good enough, Good, Excellent. The passed test only holds for that session of exams. If the test is repeated, the latest grade is valid. The final grade of the exam derives from the oral test. The written test is considered the first question of the oral test.
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Attività di supporto
Il corso prevede sia lezioni che esercitazioni in aula. Una volta alla settimana viene svolto un tutoraggio come supporto allo studio e per affrontare i problemi incontrati durante le lezioni.
Once a week a tutor session takes place to support the students in understanding the topics and solving the problems seen during the lectures.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Fisica 1 - Meccanica, termodinamica, onde
- Anno pubblicazione:
- 2022
- Editore:
- CEA - Casa Editrice Ambrosiana (gruppo Zanichelli)
- Autore:
- Douglas C. Giancoli
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
W.E. Gettys, F. Keller, M. Skove “Fisica 1 Meccanica, Temodinamica", ed. McGraw-Hill
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica vol.1"
A. A. Kamal "1000 Problemi svolti di Fisica Classica", ed. Piccin
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Orario lezioni
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- Aperta
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