00405 - FISICA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede una conoscenza delle principali leggi della fisica classica, con riferimento alla cinematica e alla dinamica del punto, ai concetti più essenziali della termodinamica, al campo elettrico e magnetico. È in grado di risolvere semplici problemi fisici.

Programma/Contenuti

Introduzione alla fisica classica e alla meccanica classica. Unità di misura e Sistema Internazionale, concetto di misura e di errore sperimentale. Analisi dimensionale. Cenni di algebra vettoriale. Grandezze scalari e grandezze vettoriali.

Cenni di derivazione e integrazione. Calcolo di gradiente, divergenza e rotore.

Cinematica: definizione di posizione, spostamento, velocità, accelerazione, grandezze medie ed istantanee, moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato. Composizione di moti unidimensionali, esempi di traiettorie paraboliche. Moto circolare uniforme.

Leggi di Newton e quantità di moto: origine del moto, prima legge e definizione di sistema di riferimento inerziale, cenni di relatività galileiana, definizione di quantità di moto, seconda legge di Newton e teorema degli impulsi, terza legge e conservazione della quantità di moto.

Forze fondamentali in Natura e loro manifestazioni quotidiane: forza peso, forza elastica, attriti radente e viscoso, tensione di una corda, forza gravitazionale tra due corpi.

Lavoro ed energia: definizione di lavoro, di potenza, definizione di energia cinetica, teorema dell'energia cinetica, introduzione alle forze conservative, definizione di energia potenziale, energia meccanica, conservazione dell'energia in un sistema di particelle.

Problema dei due corpi: definizione e sua soluzione.

Corpi rigidi: definizione, centro di massa, estensione ai corpi rigidi dei concetti della dinamica del punto.

Moti rotatori: variabili cinematiche e loro definizioni, definizione di momento torcente e momento d'inerzia, teorema di Huygens-Steiner, estensione della seconda legge di Newton ai moti rotatori, definizione di momento angolare, conservazione del momento angolare, lavoro ed energia cinetica nel moto rotatorio.

Moto armonico semplice.

Esercizi: Moto di una nave in mare: somme di vettori, scomposizione di vettori lungo gli assi, proiezione dei vettori su altre direzioni, velocità medie e istantanee. Esercizio sul prodotto vettoriale: calcolo del risultato e verifica della sua ortogonalità con i due dati. Calcolo di velocità istantanee e accelerazioni date leggi orarie: esercizi sulle derivate. Calcolo posizioni e velocità finali date quelle iniziali e l’espressione dell’accelerazione: esercizi sugli integrali. Caduta libera di un oggetto senza attrito. Moto parabolico e lancio oggetti verso bersagli definiti da un aereo. Pendolo conico. Goccia d’acqua che cade dal cielo: peso e attrito viscoso

Esercizi al computer: setup postazione (win/mac/linux), git, discussione licenze, implementazione integratore di Eulero

Testi/Bibliografia

Repository GitHub

Resnich, Halliday e Krane: Fisica Vol 1

Feynman, Leighton e Sands: La Fisica di Feynman Vol 1

Metodi didattici

Lezioni

Esercitazioni

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto, semplici problemi da risolvere

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, PC

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Sinigardi

Consulta il sito web di Sandro Rambaldi