Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di fornire agli studenti le conoscenze di base sui fenomeni meccanici, termodinamici ed elettromagnetici e la capacità di usare in modo predittivo le leggi che regolano i suddetti fenomeni. Scopo del corso è di fornire inoltre i fondamenti del metodo sperimentale e i concetti attraverso i quali lo studente possa approfondire ed affrontare autonomamente problemi che coinvolgono fenomeni fisici.
Il corso è integrato da complementi matematici ed esercitazioni numeriche, intese a mettere lo studente in condizioni di affrontare e superare la prova dell'esame finale.

Programma

Grandezze fisiche e loro misura. Scalari e vettori. Cinematica del punto materiale. Posizione, spostamento, velocità e accelerazione. Moto rettilineo e curvilineo. Carattere vettoriale delle grandezze cinematiche e loro componenti cartesiane. Legge oraria e traiettoria. Moti ad accelerazione costante. Moto circolare. Moto curvilineo piano. Dinamica del punto materiale. Legge di Newton. Applicazioni a moti su piani inclinati, moto di gravi. La legge di gravitazione universale. Forze di interesse pratico: peso, forze d'attrito. - Energia e Lavoro. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Forze conservative. Energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Forze interne e forze esterne. Principio di azione e reazione.


Fluidi. Densità'. Pressione. Legge di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Applicazioni: galleggiamento nei fluidi, pressione nei liquidi, pressione atmosferica. Teorema di Bernoulli perfluidi in moto. Applicazioni: efflusso di liquidi attraverso fori, venturimetro, forza su aerei.
La nozione di temperatura. Dilatazione dei corpi. Calore specifico. Quantità' di calore. Termometri. Cambiamenti di stato. Calore latente. Gas perfetti. Leggi dei gas.
Termodinamica. Trasformazioni termodinamiche.. La prima legge della termodinamica. Esempi di applicazioni. I cicli termodinamici. Energia interna. Lavoro termodinamico. Il concetto di entropia. Il ciclo di Carnot. Rendimento di un ciclo. Concetto di temperatura assoluta. Lo zero assoluto.

Caratteristiche elettriche della materia: conduttori ed isolanti. Cariche elettriche. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Campo elettrico dovuto a distribuzioni continue e discrete di cariche. Lavoro del campo elettrico. Potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Calcolo del potenziale elettrico dovuto ad un insieme di cariche. Moto di cariche in campo elettrico. Conduttori. Dielettrici. Corrente elettrica stazionaria. Conservazione della carica in regime stazionario. Legge di Ohm. Resistenza. Effetto Joule. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Magnetismo: fenomenologia. Vettore induzione magnetica. Forza magnetica su di una carica in moto. Forza magnetica su di un conduttore percorso da corrente. Campo magnetico prodotto da una corrente- legge di Biot & Savart. Applicazioni a fili, spire, solenoide. Forza fra correnti elettriche. Campi magnetici variabili nel tempo- legge di Faraday- Lentz. Applicazioni della legge di Faraday. Principali fenomeni ottici. Riflessione, rifrazione, specchi e lenti. Riflessione totale. Cenni a fenomeni di interferenza e diffrazione

Modalità d'esame

L'esame finale vertera' su una prova scritta di esercizi relativi ai diversi argomenti trattati nel corso e su una successiva prova orale a richiesta dello studente