CORSO DI
LAUREA IN INGEGNERIA
Insegnamento:
Fisica Generale 1
Indicare
se l’Insegnamento è presente in altri Corsi di Laurea: Corso
unico per la Facoltà
Docenti: A .Mura
Struttura
di Afferenza:
Dipartimento di Fisica
Durata
del corso (N. ore): 80 N° crediti: 8
Pre-requisiti:
conoscenze di base di algebra, trigonometria, geometria ed analisi.
Obiettivi
e contenuto schematico del corso:
L’obiettivo
formativo è introdurre lo studente ai principi fisici della meccanica e della
termodinamica. Il lavoro è finalizzato all’acquisizione delle seguenti
competenze: impostazione di un problema di fisica tramite l’introduzione di
opportune semplificazioni e individuazione delle leggi fisiche da applicare per
la sua risoluzione. Il risultato atteso è la capacità di descrivere in modo
quantitativo, utilizzando una corretta terminologia, problematiche di meccanica
e termodinamica.
Programma
ed articolazione del Corso:
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Teoria |
Eserc. |
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Nozioni introduttive |
3 |
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Cinematica
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8 |
3 |
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Dinamica
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15 |
5 |
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Dinamica rotazionale Variabili
rotazionali e vettori. Rotazione con accelerazione angolare costante. Energia
cinetica di rotazione. Momento d’inerzia. Momento di una forza. Seconda legge
di Newton per il moto rotatorio. Lavoro ed energia cinetica rotazionale.
Rotolamento puro. Momento angolare. Seconda legge di Newton in forma
angolare. Momento angolare di un sistema di particelle. Momento angolare di
un corpo rigido che ruota attorno ad un asse fisso. Conservazione del momento
angolare. Equilibrio e suoi requisiti. Centro di gravità. |
6 |
2 |
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Oscillazioni
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6 |
2 |
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Onde |
9 |
3 |
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Termodinamica
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14 |
4 |
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Totale ore: 80 |
61 |
19 |
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Crediti: 8 |
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Esercitazioni:
Le esercitazioni previste ammontano a 19 ore. Esse si svolgono di seguito alla spiegazione
teorica degli argomenti oggetto del corso e riguardano l’applicazione della
teoria a sistemi modello semplici.
Modalità
di esame:
Sono previste due prove intermedie al fine di
verificare lo stato d’avanzamento dello studente nella comprensione degli
argomenti trattati. In funzione dei risultati ottenuti è prevista la
prova finale scritta e/o l’esame orale.
Materiale
didattico
Nozioni
verificabili che si dovrebbero possedere dopo aver superato l’esame:
Conoscenza delle leggi della meccanica newtoniana,
dei principi di conservazione e delle leggi fondamentali della termodinamica.
Insegnamento:
Fisica Generale 2
Indicare
se l’Insegnamento è presente in altri Corsi di Laurea: Corso
unico per la Facoltà
Docenti: A. Mura
Struttura
di Afferenza:
Dipartimento di Fisica
Durata
del corso (N. ore): 70 N° crediti: 7
Pre-requisiti:
Conoscenze elementari di meccanica e di analisi.
Obiettivi
e contenuto schematico del corso:
Obiettivo
formativo: introduzione alle leggi fisiche fondamentali dell’elettromagnetismo.
Il risultato atteso è la capacità di comprendere e descrivere in modo
quantitativo fenomeni elettromagnetici semplici. Il corso mira all’acquisizione
delle seguenti competenze: impostazione di problemi di elettromagnetismo
tramite l’introduzione di opportune approssimazioni; individuazione delle leggi fisiche e delle tecniche matematiche
necessarie per la loro risoluzione.
Programma
ed articolazione del Corso:
Programma del corso
di Fisica generale 2
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Teoria |
Eserc. |
Elettrostatica generale
La carica elettrica. Conduttori e isolanti. Legge di
Coulomb. Campo elettrico. Linee di
campo. Campo di una carica e di una distribuzione. Moto di una carica in
campo uniforme. Flusso del campo elettrico. Legge di Gauss. Campo di un piano
infinito. Lavoro e potenziale elettrostatico. Superfici equipotenziali.
Potenziale di una carica puntiforme e di una distribuzione. Relazione tra
campo e potenziale. Campo e potenziale di un conduttore. Condensatori e
capacità. Condensatore piano. Condensatori in serie e in parallelo. Energia
del campo elettrostatico e sua densità. |
11 |
4 |
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Condensatori Condensatore con dielettrico e costante dielettrica. Rigidita’ dielettrica. Energia del campo elettrostatico nei dielettrici. Dipoli elettrici nei dielettrici. Legge di Gauss nei dielettrici. |
3 |
2 |
Circuiti
Corrente elettrica e densità di corrente. Resistenza
elettrica e resistività. Legge di Ohm. Semiconduttori e superconduttori.
Potenza ed effetto Joule. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Resistori
in serie e in parallelo. Circuito RC in c.c.. |
8 |
2 |
Campo magnetico nel vuoto
Forza magnetica e campo magnetico B. Forza su un filo
percorso da corrente. Momento
meccanico su una spira. Momento di dipolo magnetico. Legge di Biot e Savart.
Legge di Ampère. Campo di un filo infinito, di un solenoide infinito e di un
toroide. Forza tra due fili paralleli e unità di misura della corrente. |
8 |
2 |
Induzione elettromagnetica
Induzione elettromagnetica e legge di Faraday. Legge di
Lenz. Forza elettromotrice indotta in una spira in moto. Principio del
generatore di c.a.. Forze elettromotrici indotte e campi elettrici.
Autoinduzione. Autoinduttanza di un solenoide e di un toroide. Circuito RL in
c.c.. Energia del campo magnetico e sua densità. |
11 |
4 |
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Campo magnetico nella materia ed equazioni di Maxwell Momenti di dipolo magnetico nella materia. Legge di Gauss per il magnetismo. Paramagnetismo, forza su un dipolo in campo non uniforme e diamagnetismo. Ferromagnetismo, anello di Rowland e ciclo di isteresi. I vettori intensità di magnetizzazione e intensità di campo magnetico H. Permeabilità magnetica. Magneti permanenti. Condizioni al contorno per il campo B. Campi magnetici indotti e corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell. |
8 |
2 |
Onde elettromagnetiche
Onde elettromagnetiche: spettro, generazione e propagazione. Onda piana. Energia trasportata, vettore di Poynting e intensità. Polarizzazione lineare e legge di Malus. Velocità della luce nella materia. |
3 |
2 |
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Totale ore: 70 |
52 |
18 |
Crediti:
7
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Esercitazioni:
Le esercitazioni previste ammontano a 18 ore. Esse si svolgono di seguito alla
spiegazione teorica degli argomenti oggetto del corso e riguardano
l’applicazione della teoria a sistemi modello semplici.
Modalità
di esame:
Sono previste due prove intermedie al fine di
verificare lo stato d’avanzamento dello studente nella comprensione degli
argomenti trattati. In funzione dei risultati ottenuti è prevista la
prova finale scritta e/o l’esame orale.
Materiale
didattico
Nozioni
verificabili che si dovrebbero possedere dopo aver superato l’esame:
Conoscenza delle leggi fondamentali
dell’elettromagnetismo e della sua fenomenologia di base.
Programma del corso di Fisica Generale
Architettura delle Costruzioni
Durata del corso: 60 ore
Nozioni introduttive
Misure. Il sistema Internazionale delle unità di misura. Cambiamento di unità.
Lunghezza. Tempo. Massa.
Cinematica
Il moto. Posizione e spostamento. Velocità media. Velocità Istantanea.
Accelerazione. Accelerazione costante, Moto uniformemente accelerato.
Accelerazione nel moto di caduta libera. Estensione al caso bidimensionale.
Moto di proiettili. Moto circolare uniforme: velocità angolare, accelerazione
centripeta.
Dinamica
Le cause della accelerazione dei corpi. Prima legge di Newton. La Forza. La
Massa. Seconda legge di Newton. Forze Particolari. Terza legge di Newton.
Attrito e sue proprietà. Resistenza del mezzo e velocità limite. Dinamica del
moto circolare uniforme. Energia cinetica. Il lavoro. Lavoro ed energia
cinetica. Lavoro della forza peso. Lavoro svolto dalle forze variabili. Lavoro
svolto da una molla. Potenza. Energia potenziale. Influenza del cammino per le
forze conservative. Determinazione della energia potenziale. Energia meccanica
e sua conservazione. Curve della energia potenziale. Conservazione della
energia. Il centro di massa. Seconda legge di Newton per un sistemi di punti
materiali. Quantità di moto. Quantità di moto per un sistema di punti
materiali. Conservazione della quantità di moto. Variabili rotazionali.
Quantità angolari e vettori. Rotazione con accelerazione angolare costante.
Variabili angolari e lineari. Energia cinetica di rotazione. Calcolo del
momento di inerzia. Momento di una forza. Seconda legge di Newton per il moto
rotatorio. Rotolamento. Momento angolare. Seconda legge di Newton in forma
angolare. Momento angolare di un sistema di particelle. Momento angolare di un
corpo rigido che ruota attorno ad un asse fisso. Conservazione del momento
angolare. Equilibrio e suoi requisiti. Centro di gravità. Esempi di equilibrio
statico.
Fluidi
Definizione di fluido. Densità e pressione. Fluidi a riposo. Misura della
pressione. Principio di Pascal. Principio di Archimede. Legge di Stevino.
Fluidi ideali in movimento. Linee di flusso ed equazione di continuità.
Equazione di Bernoulli.
Termodinamica
La termodinamica, Legge zero della termodinamica. Misura della temperatura. Le
scale termometriche. Dilatazione termica. Temperatura e calore. Assorbimento
del calore da parte dei solidi e liquidi. Calore e lavoro. Prima legge della
termodinamica. Casi particolari della prima legge della termodinamica.
Trasmissione del calore. Gas reali e ideali. Pressione, temperatura e velocità
quadratica media nei gas ideali. Energia cinetica di traslazione. Calori
specifici molari per i gas ideali. Gradi di libertà e calore specifico molare.
Espansione adiabatica di un gas ideale. Trasformazioni reversibili e
irreversibili. Macchine termiche e Secondo Principio. Frigoriferi e Secondo
Principio. Ciclo di Carnot, Scala termodinamica della temperatura. Entropia e
trasformazioni reversibili. Entropia e trasformazioni irreversibili. Entropia e
Secondo Principio
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker.
Fondamenti di Fisica ( volume unico o volume 1 ), VI Edizione, Editrice
Ambrosiana.