FISICA

L’insegnamento in questione uno degli insegnamenti di base del corso di laurea in Tecnologie per la Conservazione ed il Restauro. L’obiettivo è quello di fornire allo studente le conoscenze di base della fisica classica, sia come bagaglio culturale fondamentale per una disciplina a carattere scientifico, sia come fondamento per la comprensione di argomenti trattati successivamente nel corso di laurea. Obiettivi formativi dell’insegnamento sono:
1) sviluppare la capacità di risolvere problemi di meccanica (cinematica, statica, dinamica) ed elettrostatica applicandone le principali leggi;
2) favorire e stimolare l’utilizzo di un ragionamento logico e deduttivo nella risoluzione di detti problemi, approccio di importanza fondamentale per affrontare qualsiasi problema in ambito scientifico;
3) sviluppare la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale, sia oralmente sia mediante scrittura;
4) contribuire alla acquisizione di una base scientifica relativamente alle tematiche di sviluppo sostenibile.

1. Conoscenza e comprensione:
Conoscere e comprendere le leggi fondamentali della fisica classica relative al moto dei corpi, alle leggi di conservazione, alle interazioni gravitazionale ed elettrostatica ed ai moti relativi, alla radiazione trattata classicamente.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Saper utilizzare le leggi fondamentali della fisica di cui al punto 1 per risolvere problemi pratici in maniera logica e deduttiva.

3. Capacità di giudizio
3.1 Saper valutare la consistenza logica del risultato di un calcolo o di un problema, partendo da considerazioni generali ed utilizzando le leggi fisiche apprese durante l’insegnamento.
3.2 Affrontare con mente aperta il tentativo di risoluzione degli errori, esaminando il metodo usato e i calcoli.

4. Competenze comunicative
Comunicare sia le conoscenze e gli effetti delle sue applicazioni utilizzando un corretto linguaggio scientifico

Aver raggiunto gli obiettivi formativi del corso “ISTITUZIONI DI MATEMATICA CON APPLICAZIONI”, possibilmente – ma non necessariamente – avendone sostenuto l’esame con esito positivo. In particolare, per una comprensione degli argomenti trattati durante l’insegnamento, è necessaria una almeno discreta padronanza della trigonometria e del calcolo differenziale ed integrale.

INTRODUZIONE
Introduzione al corso, definizione di sistema internazionale delle unità di misura ed introduzione al metodo scientifico. Sistemi di coordinate. Vettori.

CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE
Posizione, velocità, accelerazione. Velocità media e velocità istantanea. Equazioni del moto rettilineo uniforme, rettilineo uniformemente accelerato. Moto a due dimensioni: vettore posizione, vettore velocità, vettore accelerazione. Accelerazione tangenziale e centripeta. Moto circolare, circolare uniforme, circolare uniformemente accelerato.

DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
Concetto di forza e di massa inerziale. Prima legge di Newton. Seconda legge di Newton. Forza peso, reazione vincolare e tensione di un filo. Terza legge di Newton. Concetto di attrito. Forza di attrito tra superfici solide, caso statico e caso dinamico. Resistenza di un mezzo fluido: attrito viscoso e velocità limite. Dinamica di un moto circolare.
Definizione del lavoro di una forza. Concetto di energia cinetica. Teorema dell'Energia Cinetica. Lavoro della forza peso, lavoro delle forze di attrito, lavoro di una forza elastica. Concetto di forza conservativa, energia potenziale e conservazione dell’energia meccanica. Bilanci energetici in presenza o assenza di forze non conservative.

DINAMICA DI UN SISTEMA DI PUNTI MATERIALI
Quantità di moto. Impulso e teorema dell'impulso. Conservazione della quantità di moto. Urti in una dimensione. Centro di massa.

MOTI DI ROTAZIONE
Grandezze angolari. Energia cinetica rotazionale. Momento di una forza. Momento angolare e sua conservazione nei sistemi isolati.

INTERAZIONI FONDAMENTALI
Interazione gravitazionale. Carica elettrica. Legge di Coulomb. Il concetto di campo: campo gravitazionale e campo elettrico.

MOTI ARMONICI E ONDE MECCANICHE
Moto armonico. Pendolo semplice. Le onde e la loro descrizione. Onde armoniche. Velocità, frequenza e lunghezza d’onda. Onde piane e onde sferiche. Riflessione, rifrazione, interferenza. Onde sonore.

CONCETTI DI BASE DELLA TERMODINAMICA
Definizione di temperatura. Definizione di calore. Relazione tra temperatura e calore. Primo e secondo principio della termodinamica.

ELETTROSTATICA E CENNI ALLE CORRENTI
Induzione elettrostatica. Conduttori e isolanti. Campo elettrico e flusso del vettore campo elettrico. Teorema di Gauss. Potenziale Elettrostatico. Condensatori. La corrente elettrica. L'intensità di corrente. La prima legge di Ohm.

MAGNETOSTATICA E PRINCIPI DI ELETTROMAGNETISMO
Magnetostatica e i principi dell'Elettromagnetismo. Forze e campi magnetici. Induzione magnetica. Campi dipendenti dal tempo ed equazioni di Maxwell.
Onde elettromagnetiche. Trasporto di energia mediante onde elettromagnetiche. Cenni alla natura particolare della luce. Fenomeni di interazione radiazione–materia.

In linea di principio, qualunque libro universitario di fisica è accettabile. Si consiglia comunque l’uso del testo:

R. A. SERWAY, J. W. JEWETT Jr: Fondamenti di Fisica, EdiSES, Napoli.

Poiché tali testi contengono degli approfondimenti che vanno al di là delle conoscenze necessarie per il superamento dell'esame, si raccomanda agli studenti di verificare con il docente le parti del testo vengono effettivamente trattate a lezione.

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento si articola in due prove dal superamento obbligatorio: prova scritta e prova orale. Il voto finale sarà basato sul risultato di entrambe le prove. Il superamento di una soglia minima alla prova scritta è necessario per poter sostenere la prova orale.
La prova scritta consiste in una serie di esercizi, sia di tipo pratico (soluzione numerica) che ti tipo logico–deduttivo, in cui i metodi utilizzati vanno giustificati. Lo scopo di tale prova è quello di verificare che lo studente abbia acquisito i concetti presentati durante le lezioni e li sappia applicare con logica e coerenza alla risoluzione di un problema pratico. La prova scritta può essere sostituita dal superamento di due prove scritte intermedie, previste una verso la metà e l’altra alla fine del corso. La durata della prova scritta è di due ore (un’ora ognuna, nel caso delle due prove intermedie). Durante ogni prova scritta è consentito solamente l’uso di un formulario fornito dal docente e di una calcolatrice scientifica: non sono ammessi appunti, libri o supporti elettronici di alcun tipo. La prova orale consiste nella discussione della prova scritta, in particolare dei problemi non risolti dallo studente, e in una serie di domande volte a valutare il ragionamento logico dello studente e l’uso delle leggi fisiche fondamentali. La qualità dell’esposizione verrà valutata assieme alla correttezza delle risposte. Il giudizio ottenuto nella prova orale andrà ad integrare, positivamente o negativamente, quello della prova scritta.

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali, comprensive di esercitazioni con risoluzione di problemi alla lavagna. Altro materiale sarà reso disponibile in formato elettronico agli studenti mediante la piattaforma Moodle di Ateneo. Il libro di testo suggerito, di cui è prevista una versione digitale, presenta la soluzione guidata di molti esercizi.

Italiano

Il programma non è definitivo e potrebbe subire delle lievi variazioni

scritto

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile