FISICA GENERALE

L’insegnamento è una delle attività formative di base del corso di laurea in Scienze Ambientali, 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 e le applicazioni ambientali 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, la termodinamica l'ottica, l'elettromagnetismo.

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 nello studio dei sistemi ambientali.

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 riconoscere eventuali errori tramite un’analisi critica del metodo applicato e dei risultati numerici.

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.

E' opportuno che lo studente/ssa sappia padroneggiare i concetti e i metodi matematici necessari per affrontare il corso.

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.

CAMPI ELETTRICI
Campi elettrici, potenziale elettrico

CORRENTE and CIRCUITI
Resistori, Capacitori

CAMPI MAGNETICI
Campi generati da corrente

ONDE ELETTROMAGNETICHE
Equazioni di Maxwell

OTTICA
Descrizione Generale dei fenomeni, interferenza, diffrazione

Come supporto allo studio, ogni testo di Fisica a livello universitario contenente le nozioni di base della meccanica e della termodinamica classiche e elettromagnetismo è accettabile. Proposte verranno discusse col docente. Eventualmente, lo studente/ssa mostrerà al docente il testo per l’approvazione.

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento consiste nel superamento obbligatorio di una prova scritta. La prova scritta consiste in una serie di domande di teoria ed esercizi da risolvere numericamente giustificando i metodi utilizzati per la soluzione. Tale prova mira a verificare che la studentessa/lo studente abbia acquisito i concetti presentati durante le lezioni e li sappia applicare con coerenza e consistenza allo scopo di risolvere dei problemi. In via generale, durante ogni prova scritta è consentito soltanto l’uso di una calcolatrice scientifica e la consultazione di un formulario. 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 sia teoriche sia in forma di esercitazione. Nella piattaforma moodle di Ateneo saranno inoltre presenti i materiali didattici proiettati in aula.

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