Codice insegnamento

4S02732

Docente

Michele Perini

Coordinatore

Michele Perini

Crediti

6

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)

Periodo

I semestre dal 1 ott 2024 al 31 gen 2025.

Corsi Singoli

Autorizzato

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi di apprendimento

Familiarizzazione con i concetti base di meccanica, fluidodinamica, termodinamica, elettrologia e magnetismo, e ottica.

Prerequisiti e nozioni di base

Piano cartesiano, punti, funzione lineare, coefficiente angolare, relazioni trigonometriche, seno e coseno, triangolo rettangolo, derivate.

Programma

LA FISICA: Le grandezze fisiche, Unità di misura, Sistema Internazionale, Multipli e sottomultipli, Equivalenze, Notazione scientifica, Cifre significative, Esercizi.
VETTORI: Definizione, Modulo, Scalare per vettore, Somma Prodotto scalare, Determinante di una matrice 2X2, Determinanti 3X3, Prodotto vettoriale, Esercizi.
COMPLEMENTI MATEMATICI: Piano cartesiano, Punti, Funzione lineare, Coefficiente angolare, Relazioni trigonometriche, Seno e coseno, Triangolo rettangolo, Derivate, Derivate successive, Derivate in fisica, Esercizi.
CINEMATICA: Posizione, Velocità, Moto rettilineo uniforme, Grafici x-t e v-t, Accelerazione, Moto rettilineo uniformemente accelerato, Grafici x-t, v-t e a-t, Leggi orarie MRU e MRUA, Generalità sul grafico x-t, Generalità sul grafico v-t, Generalità sul grafico a-t, Moto parabolico, Esercizi. Moto circolare, Moto circolare uniforme, Accelerazione centripeta, Angoli e radianti, Periodo e frequenza, Velocità angolare e velocità angolare media, Accelerazione angolare e accelerazione angolare media, Relazione tra grandezze lineari e grandezze angolari, Moto circolare: leggi orarie, Esercizi.
MECCANICA DEL PUNTO: Forze, Primo principio della dinamica, Quantità di moto, Secondo principio della dinamica, Terzo principio della dinamica, Legge di Hooke, Moto armonico, Oscillatore armonico, Forza di gravità, Pendolo, Accelerazione di gravità, Forza di attrito statico
Forza di attrito dinamico, Piano inclinato, Esercizi. Conservazione della quantità di moto, Esercizi. Energia, Lavoro, Energia cinetica, Energia potenziale gravitazionale, Energia potenziale elastica, Forze conservative, Conservazione dell’energia meccanica, Energia meccanica e forze non conservative, Potenza, Macchina di Atwood - puleggia ideale, Urti elastici, Esercizi.
STATICA DEI FLUIDI: Pressione, Principio di Pascal, Torchio idraulico, Legge di Stevin, Esperienza di Torricelli, Tubo ad U, Legge di Archimede, Galleggiamento, Esercizi.
DINAMICA DEI FLUIDI: Portata di un fluido ideale, Teorema di Bernoulli, Potenza di una pompa, Tubo di Venturi, Teorema di Torricelli, Legge di Stokes e viscosità, Esercizi.
TEMPERATURA E CALORE: Temperatura: definizione operativa, Calore: definizione, Equilibrio termico, Scale termometriche, Dilatazione lineare, Dilatazione superficiale, Dilatazione volumica, Legge fondamentale della termologia, Stati di aggregazione, Calore e passaggi di stato, Curva di riscaldamento, Esercizi.
TEORIA CINETICA DEI GAS: Gas ideali, Legge di Gay-Lussac, Legge di Charles, Legge di Boyle, Legge di Avogadro, Legge dei gas perfetti, Teoria cinetica dei gas, Energia cinetica dei gas e temperatura, Velocità e velocità media, Esercizi.
TERMODINAMICA: Primo principio, Trasformazioni isocore, Trasformazioni isobare, Trasformazioni isoterme, Trasformazioni adiabatiche, Cicli, CV e Cp, Esercizi. Secondo principio, Clausius e Kelvin, Macchine termiche, Rendimento, Coefficiente di prestazione, Ciclo di Carnot, Teorema di Carnot, Entropia, Entropia e sua variazione, Esercizi.
CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO: Campo elettrico, Legge di Coulomb, Campo elettrico, Teorema di Gauss, Condensatore piano, Esercizi. Potenziale, Energia potenziale, Potenziale di una carica puntiforme, Capacità, Capacità del condensatore, Energia in un condensatore, Densità di energia, Esercizi. Corrente elettrica, Conduttore ohmico, I legge di Ohm, II legge di Ohm, Interpretazione microscopica, Circuiti, Legge dei nodi e delle maglie, Resistori, Resistori in serie, Resistori in parallelo, Condensatori, Condensatori in serie, Condensatori in parallelo, Circuito RC, Esercizi. Campo magnetico, Legge di Lorentz, Moto carica in campo B, Selettore di velocità, Forza su tratto di filo, Legge di Biot e Savart, Circuitazione, Teorema di Ampere, Forze tra fili, Solenoide, Esercizi.
LE ONDE E LA LUCE: Generalità sulle onde, Cenni allo sviluppo di Fourier, Onde armoniche, Caratteristiche delle onde luce, Riflessione, Rifrazione, Riflessione totale, Dispersione, Esercizi Ottica geometrica: Specchio parabolico, Costruzione delle immagini, Specchio parabolico e sferico, Specchio sferico, Specchio piano, Specchi concavi, Specchi convessi, Lenti sottili, Lenti sottili convergenti, Lenti sottili divergenti, Esercizi.

Bibliografia

Modalità didattiche

Lezione frontale.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Test a risposta multipla su tutto il programma del corso, somministrato durante le sessioni d'esame tramite piattaforma informatica.

Criteri di valutazione

Si valuta la capacità di risolvere esercizi di fisica su argomenti trattati.

Criteri di composizione del voto finale

Il voto finale si bassa sull'esito del test a risposta multipla.

Lingua dell'esame

Italiano