Ateneo - UPO

Elementi di fisica classica: grandezze e leggi fisiche, meccanica, termodinamica, fenomeni ondulatori, elettromagnetismo, fisica della radiazione. Introduzione alle misure di laboratorio.

Wolfson, Fisica, vol. 1 e vol. 2, Pearson Italia. D. Giancoli, Fisica 1 e Fisica 2, terza edizione, Casa editrice Ambrosiana.

Conoscenza della cinematica, delle leggi della dinamica newtoniana e delle leggi di conservazione. Capacità di applicare tali conoscenze alla descrizione di sistemi fisici rilevanti ed alla risoluzione di problemi specifici.
Conoscenza dei principi della termodinamica, degli elementi essenziali della fisica dei fluidi e della fisica delle onde, oltre ad una capacità di apprendimento adeguata ad affrontare nuovi argomenti attraverso un impegno autonomo ed ad intraprendere lo studio avanzato dei vari settori della fisica. Conoscenza dei principali fenomeni elettrici e magnetici, della teoria dell'elettromagnetismo e della teoria della radiazione.
Lo studente dovrà conseguire una certa padronanza degli argomenti trattati nel corso, che si manifesti sia attraverso l'esposizione analitica (dimostrazioni) e sintetica della materia, sia attraverso la capacità di affrontare e risolvere problemi numerici.

Nozioni di base di algebra, geometria, calcolo vettoriale e analisi matematica (derivate e integrali di funzioni di una o più variabili).

Lezioni frontali in aula

Saranno messe a disposizione su DIR le slides delle lezioni.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con
Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati
rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e
consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-
disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo,
possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle
modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Esame scritto (8 domande cui rispondere in 1 h). Alcuni esempi di prove scritte sono forniti sulla pagina DIR.

Meccanica:
Grandezze fisiche e unità di misura. Cinematica del punto materiale.
Dinamica newtoniana. Lavoro, energia cinetica, energia potenziale. Leggi di conservazione.
Dinamica dei sistemi e del corpo rigido.

Termodinamica
Sistemi termodinamici: descrizione macroscopica e microscopica. Definizione di pressione in un fluido. Principio zero della termodinamica; dilatazione termica e misura della temperatura. Termometri e scale termometriche. Calore, cambiamenti di stato, calore specifico. Trasmissione del calore. Lavoro e trasformazioni termodinamiche. Concetto di gas ideale ed equazione di stato. Teoria cinetica dei gas. I Principio della Termodinamica e sue applicazioni. Entalpia. Macchine termiche e frigorifere; ciclo di Carnot. Rendimento delle macchine termiche.
II Principio della Termodinamica. Formulazioni di Kelvin e di Clausius. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Legge dell'entropia.

Onde:
Proprietà elastiche dei solidi. Propagazione di una perturbazione lungo una sbarra di materiale elastico. Corda vibrante. Equazione di d'Alembert delle onde. Principio di sovrapposizione. Onde trasversali e longitudinali. Onde sonore. Onde armoniche. Onde stazionarie.

Fluidi:
Definizione di fluido. Fluidi compressibili e incompressibili. Idrostatica. Legge di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Idrodinamica dei fluidi ideali. Teorema di Bernoulli ed applicazioni. Elementi di idrodinamica dei fluidi reali. Regime laminare. Viscosità. Regime turbolento. Moto di un corpo in un fluido.

Fenomeni elettrici:
Carica elettrica. Quantizzazione e conservazione della carica elettrica.
Conduttori, isolanti, semiconduttori. Campo elettrico. Legge di Gauss per il campo elettrico e applicazioni. Forza di Coulomb. Potenziale elettrico e applicazioni. Condensatori: capacità di un condensatore, energia elettrostatica di un condensatore.
Corrente elettrica. Resistenza e legge di Ohm. Conduttività e resistività elettrica.
Energia e potenza elettrica. Circuiti elettrici e leggi di Kirchhoff. Misure di tensioni, correnti e resistenze.

Fenomeni magnetici:
Campo magnetico. Forza magnetica (di Lorentz). Legge di Ampère e applicazioni.
Legge di Gauss per il campo magnetico. Moto di una particella carica in un campo magnetico. Forza tra fili percorsi da corrente.

Fenomeni elettromagnetici:
Induzione elettromagnetica: legge di Faraday-Lenz. Autoinduzione e induttanza.
Circuiti in corrente alternata. Equazioni di Maxwell.

Onde elettromagnetiche e ottica: caratteristiche generali, spettro e intensità di un’onda elettromagnetica.
La luce. Propagazione in un mezzo e indice di rifrazione. Ottica geometrica.
Dispersione. Interferenza e diffrazione. Fotoni.
Radiazione di corpo nero.

“Conoscenza e capacità di comprensione”: Acquisizione di conoscenze approfondite sui fenomeni della fisica, di conoscenza dei concetti e delle applicazioni delle leggi fondamentali della fisica classica (meccanica, termodinamica, ottica e elettromagnetismo), acquisizione di appropriato linguaggio scientifico.

“Conoscenza e capacità di comprensione applicate”: saper identificare i dati necessari per caratterizzare un fenomeno fisico; capacità d’interpretare i dati e comprendere gli ordini di grandezza, capacità di applicare i principi e le leggi fondamentali della fisica per risolvere problemi e descrivere i fenomeni naturali. Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.

“Autonomia di giudizio”: acquisizione di una consapevole autonomia di giudizio con riferimento alla valutazione e interpretazione dei fenomeni fisici e dei dati sperimentali, con particolare attenzione alla capacità di osservare, di descrivere e comparare i fenomeni della fisica, alla capacità di proporre generalizzazioni e alla capacità di applicare le conoscenze teoriche acquisite ai problemi proposti.

“Abilità comunicative”: perfezionamento del lessico disciplinare nell’ambito della fisica.

“Capacità di apprendimento”: acquisizione della capacità di acquisire, approfondire ed aggiornare in maniera autonoma, tramite lettura di testi scientifici. Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.