FISICA I

L’insegnamento è una delle attività formative di base del corso di laurea in Ingegneria Fisica, e consente allo studente/ssa di acquisire la conoscenza e la comprensione dei principali concetti della Meccanica e della Termodinamica classica, bagaglio culturale fondamentale per gran parte del Corso di Laurea, sviluppando nel contempo la capacità di utilizzare il ragionamento logico-deduttivo. Un ulteriore aspetto che viene considerato durante il corso è la pertinenza con gli aspetti applicativi dei concetti a cui si fa di volta in volta riferimento, in modo da collocare lo studio all’interno di una generale prospettiva di sostenibilità.
Obiettivi formativi dell’insegnamento sono:
1) sviluppare la capacità di risolvere problemi di Meccanica e Termodinamica classiche, applicandone le principali leggi;
2) favorire e stimolare l’utilizzo del ragionamento logico-deduttivo nella risoluzione dei problemi e in generale nelle attività connesse allo studio;
3) sviluppare la capacità di esporre concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale rigorosa, sia oralmente sia attraverso esercitazioni scritte.

1. Conoscenza e comprensione
1.1. Conoscere e comprendere le principali leggi e i principali concetti della fisica classica riguardanti la cinematica, la dinamica e la termodinamica.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
2.1. Saper utilizzare le leggi e i concetti fisici appresi per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva.
2.2. Saper collocare correttamente i concetti appresi in termini di applicazione e ricaduta tecnologica.
3. Capacità di giudizio
3.1. Saper valutare la consistenza logica dei risultati a cui porta l’applicazione delle leggi fisiche apprese.
3.2. Saper sviluppare un’analisi critica del metodo applicato e degli eventuali risultati analitici.
4. Abilità comunicative
4.1. Saper comunicare sia le conoscenze apprese sia gli effetti della loro applicazione utilizzando il linguaggio scientifico appropriato.
4.2. Saper interagire con il docente e con i compagni in modo costruttivo.
5. Capacità di apprendimento
5.1. Saper prendere appunti in modo esauriente e rigoroso, anche attraverso l’interazione con i compagni.
5.2. Selezionare efficacemente le fonti di riferimento per lo studio, anche attraverso l’interazione con il docente, anche per argomenti ed esempi che non sono individuabili facilmente in un libro di testo.
5.3. Acquisire familiarità con gli strumenti informatici a supporto della didattica e con i contenuti on-line.

Avere raggiunto gli obiettivi formativi dei precedenti corsi di Matematica. In particolare è opportuno che lo studente/ssa sappia padroneggiare i concetti e i metodi relativi all’algebra vettoriale e al calcolo differenziale e integrale, oltre a possedere le dovute nozioni di trigonometria.

INTRODUZIONE
Introduzione al corso e sua contestualizzazione all’interno del Corso di Laurea. Sistema internazionale di unità di misura. Sistema di riferimento.
CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE
Posizione, velocità, accelerazione. Moto rettilineo uniforme, rettilineo uniformemente accelerato, circolare. Moto nel piano. Velocità radiale e trasversa, accelerazione tangenziale e centripeta. Velocità e accelerazione angolare.
DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
Concetti di forza e di massa (inerziale). Prima legge di Newton. Seconda legge di Newton. Classificazione delle forze. Forza peso, reazioni vincolari. Terza legge di Newton. Attrito statico, dinamico, viscoso. Forze elastiche in una dimensione. Moto armonico semplice. Lavoro di una forza. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Potenza di una forza. Energia potenziale. Sistemi conservativi: energia meccanica e sua conservazione. Bilanci energetici.
DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI
Definizione di centro di massa. Teorema del moto del centro di massa. Conservazione della quantità di moto. Momento della quantità di moto. Momento di una forza. Equazioni cardinali della dinamica. Il corpo rigido. Momento d'inerzia. Moto traslazionale e moto rotazionale. Equilibrio statico dei corpi rigidi, equazioni cardinali della statica.
MECCANICA DEI FLUIDI
Densità. Pressione. Legge di Stevino. Principio di Pascal. Vasi comunicanti. Martinetto idraulico. Barometro a Hg. Principio di Archimede. Moto di un fluido: descrizioni lagrangiana ed euleriana. Linee e tubi di flusso. Portata. I fluidi ideali. Teorema di Bernoulli. Tubo di Venturi. Coesione, tensione, capillarità.
TERMODINAMICA
Calore e temperatura. Scale di temperatura. Capacità termica, calore specifico. Energia interna. Primo principio della Termodinamica. Gas ideali e gas reali. Legge dei gas ideali. Teoria cinetica dei gas. Enunciati classici del secondo principio della Termodinamica. Entropia. Definizione di Boltzmann dell’entropia.

Come supporto allo studio, molti testi di Fisica per le "hard sciences" a livello universitario contenenti le nozioni di base della meccanica e della termodinamica classiche è accettabile. Eventualmente, lo studente/ssa mostrerà al docente il testo per l’approvazione. Si suggerisce comunque il testo:
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica", Vol. 1 (Meccanica e Termodinamica), edizioni Edises.

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento consiste nel superamento obbligatorio di una prova scritta. La prova scritta consiste in una serie di esercizi, da risolvere numericamente giustificando i metodi utilizzati per la soluzione, più alcune domande aperte. Tale prova mira a verificare che lo studente/ssa abbia acquisito i concetti presentati durante le lezioni e li sappia applicare con coerenza e consistenza allo scopo di risolvere dei problemi. In dipendenza dalla struttura del semestre, la prova scritta potrà 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 soltanto l’uso di una calcolatrice scientifica e la consultazione di un formulario, quest’ultimo dipsonibile online o consegnato direttamente dal docente: non è quindi ammesso l’uso di appunti, libri, supporti elettronici. L’esame si intende superato con un minimo voto accettabile di 18/30 e un voto massimo di 30/30 (eventualmente cum laude).

L’insegnamento è organizzato in lezioni frontali alla lavagna, eventualmente integrate da proiezioni in powerpoint per la presentazione di esempi di applicazioni fisiche in campo ingegneristico. Nella piattaforma moodle di Ateneo saranno inoltre presenti i materiali didattici proiettati in aula, nonché testi d’esame svolti e altro materiale (simulazioni, filmati, videoconferenze).

Italiano

Accessibilità, Disabilità e Inclusione.
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.
LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.

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