Ateneo - UPO

Il metodo scientifico. Il sistema internazionale di unità di misura. Incertezza di misura e cifre significative. Cinematica, forze, statica e dinamica. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Lavoro ed energia. Leggi di conservazione. Fenomeni oscillatori, elasticità e onde meccaniche. Dinamica rotazionale. Idrostatica, idrodinamica per fluidi reali ed ideali, tensione superficiale. Propagazione del calore, leggi dei gas e teoria di Maxwell. Termodinamica. Diffusione e osmosi.

W. E. Gettys, F. J. Keller, M. J. Skove, "Fisica 1", McGraw-Hill
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica" Vol. 1 EdiSES

Padronanza dei concetti, delle leggi fisiche e dei metodi di indagine della fisica classica negli ambiti della meccanica classica, termodinamica e fluidodinamica

Essere in possesso delle nozioni di Algebra, Trigonometria, Geometria e degli elementi di calcolo infinitesimale di competenza delle Scuole Superiori.

Il corso si basa su lezioni frontali in aula che verteranno sia sulla introduzione teorica degli argomenti del programma sia su risoluzione di esercizi svolti dalle studentesse e dagli studenti e dal docente. Particolare attenzione sarà rivolta a stimolare le studentesse e gli studenti verso l’utilizzo di un lessico appropriato. Verranno proposti quiz di autovalutazione e successivamente discussi in aula.

Il controllo dell'apprendimento in itinere verrà effettuato attraverso la discussione di esercizi numerici in aula svolti sia dal docente sia dalle studentesse che dagli studenti. 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.

La valutazione finale si basa su una prova scritta e una prova orale, entrambe valutate in trentesimi.
La prova scritta consiste nella risoluzione di 4–6 esercizi numerici, di tipologia e difficoltà coerenti con quelli affrontati durante il corso. Gli esercizi possono anche presentare i concetti studiati in contesti parzialmente diversi da quelli già esaminati. La prova verifica la capacità di:
• schematizzare correttamente il sistema fisico;
• individuare le grandezze rilevanti e le leggi applicabili;
• formulare e risolvere il modello matematico;
• utilizzare correttamente grandezze vettoriali e unità di misura;
• verificare la coerenza dimensionale e la plausibilità fisica dei risultati;
• motivare con chiarezza il procedimento seguito.
A ciascun esercizio è attribuito un punteggio commisurato alla sua difficoltà, per un totale di 30 punti. Il punteggio di ogni esercizio è articolato in punteggi parziali, assegnati in base alla correttezza dell’impostazione, del procedimento e del risultato. La prova scritta è superata con un punteggio non inferiore a 18/30. La chiarezza delle motivazioni e delle spiegazioni può contribuire fino a 2 punti del punteggio complessivo, fino ad attribuire la lode per la parte scritta.
La prova orale verifica:
• la comprensione dei principi e delle leggi fondamentali della meccanica classica;
• la consapevolezza delle procedure utilizzate nella prova scritta;
• la capacità di enunciare, spiegare e collegare i diversi argomenti del corso;
• la capacità di ricavare relazioni e risultati a partire dai principi fondamentali;
• la correttezza del linguaggio scientifico e della notazione;
• la capacità di applicare le conoscenze a situazioni differenti da quelle già affrontate.
Durante la prova orale può essere richiesto anche il recupero di lacune o errori emersi nella prova scritta. La prova orale deve essere superata con una valutazione non inferiore a 18/30.
Il voto finale è ottenuto attribuendo un peso di 2/5 alla prova scritta e di 3/5 alla prova orale. L’attribuzione del voto segue i criteri riportati di seguito:
• 18–21/30 – livello sufficiente: conoscenza essenziale dei principi e delle leggi fondamentali; capacità di applicarli a problemi semplici e già familiari, pur con alcune imprecisioni non sostanziali; esposizione comprensibile e uso generalmente corretto della terminologia e della notazione;
• 22–24/30 – livello discreto: conoscenza adeguata degli argomenti principali; corretta impostazione e risoluzione di problemi di difficoltà ordinaria; capacità di motivare i passaggi fondamentali e di effettuare semplici collegamenti tra gli argomenti;
• 25–27/30 – livello buono: conoscenza completa e consapevole del programma; buona capacità di selezionare e applicare principi e strumenti matematici anche in situazioni parzialmente nuove; esposizione chiara, corretta e ben organizzata;
• 28–30/30 – livello ottimo: conoscenza approfondita e capacità di stabilire collegamenti tra diversi argomenti; autonomia nell’affrontare problemi nuovi o complessi; padronanza delle derivazioni con maggiore difficoltà matematica o concettuale; uso rigoroso del linguaggio scientifico e valutazione critica dei risultati;
• 30 e lode – livello eccellente: conseguimento pieno dei risultati previsti per la fascia più alta, accompagnato da particolare rigore, autonomia di ragionamento, chiarezza espositiva e capacità di rielaborazione critica.
Lo scritto vale per due sessioni di esami (quella in cui è stato sostenuto e la successiva) ai fini del sostenimento della prova orale e due tentativi in caso di insufficienza all'orale.

Introduzione al corso. Unità di misura. Dimensioni delle grandezze fisiche. Richiami sull’algebra dei vettori. Grandezze scalari e vettoriali. Cinematica: moto in una o più dimensioni. I moti nel piano. Dinamica. Lavoro ed energia. Cinematica rotazionale. Dinamica rotazionale. Statica dei corpi solidi. Elasticità. Fenomeni ondulatori. Acustica. Fluidi ideali. Moto dei fluidi ideali. Fluidi reali. Fenomeni superficiali. Temperatura e Calore. Propagazione del calore. Teoria cinetica dei gas. Le leggi della termodinamica. Le macchine termiche. Le funzioni termodinamiche. Integrazione della dimensione di genere: verrà discussa l'importanza dell'integrazione di genere nella ricerca, nei programmi degli insegnamenti e nella formazione.

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
Conoscenza e comprensione
• definire le principali grandezze fisiche, distinguere quelle scalari da quelle vettoriali, utilizzare correttamente le unità di misura e le operazioni che coinvolgono vettori;
• enunciare e spiegare le leggi della meccanica classica, con particolare riferimento alle leggi di Newton e ai principi di conservazione dell’energia, della quantità di moto e del momento angolare;
• descrivere le condizioni di validità e le principali conseguenze di tali leggi;
• ricavare relazioni e leggi applicabili a sistemi specifici a partire dai principi fondamentali, esplicitando le ipotesi e le approssimazioni adottate.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• schematizzare un problema di meccanica, individuando il sistema fisico, le grandezze rilevanti, i vincoli e le approssimazioni adottate;
• selezionare e applicare le leggi fisiche appropriate, distinguendo i principi fondamentali dagli elementi specifici del problema;
• tradurre la descrizione di un fenomeno in un modello matematico e risolverlo mediante gli mediante gli strumenti matematici acquisiti;
• verificare la coerenza dimensionale dei risultati e valutarne la plausibilità fisica.
Abilità comunicative
• esporre e discutere problemi e concetti di fisica classica utilizzando un linguaggio scientifico appropriato e una notazione coerente;
• illustrare il procedimento seguito nella risoluzione di un problema, motivando le leggi, le ipotesi e le approssimazioni utilizzate;
• rappresentare e interpretare graficamente grandezze fisiche e relazioni tra esse.
Capacità di apprendimento
• applicare i principi e i metodi appresi a problemi non identici a quelli affrontati durante il corso;
• individuare autonomamente analogie e differenze tra problemi fisici;
• utilizzare libri di testo e altre fonti scientifiche per approfondire argomenti di fisica classica necessari al proseguimento degli studi.