FISICA 1

Docenti: 
SOLZI Massimo
Codice dell'insegnamento: 
10187*4939*2017*2017*9999
Crediti: 
9
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Settore scientifico disciplinare: 
FISICA SPERIMENTALE (FIS/01)
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Lingua dell'insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:

[Conoscenze e comprensione]

- conoscere le leggi fondamentali della Meccanica classica del punto materiale, della Meccanica classica dei sistemi e della Termodinamica, con particolare riguardo alla cinematica, alle leggi di Newton ed ai principi di conservazione;
- conoscere gli aspetti salienti della Dinamica del corpo rigido, della Gravitazione universale, dei fenomeni oscillatori ed ondulatori e della Teoria della Relatività Speciale;
- spiegare l’origine dei fenomeni illustrati sulla base delle evidenze sperimentali e dei metodi della matematica, utilizzando alcuni modelli fisici delineati nell’ambito del corso;

[Conoscenze e comprensione applicate]

- valutare analogie e differenze tra sistemi fisici, metodologie da applicare, approssimazioni e metodi matematici da utilizzare;
- applicare conoscenza e comprensione dimostrando abilità nella soluzione di esercizi e problemi di Meccanica classica e Termodinamica;
[Capacità di apprendere]
- interpretare e comprendere testi di base su argomenti di Meccanica classica e Termodinamica;
- utilizzare gli strumenti metodologici della formulazione Newtoniana della Meccanica come base propedeutica per la formalizzazione di argomenti di Fisica che verranno affrontati in corsi successivi;

[Autonomia di giudizio]

- riconoscere ed elaborare collegamenti non solo fra tra le diverse parti del corso ma anche con concetti di base acquisiti in altri insegnamenti (ad esempio di analisi matematica, di geometria e di chimica), per sviluppare una capacità di giudizio autonoma basata su una conoscenza allargata ai vari aspetti della problematica in esame;
- valutare con senso critico i limiti di validità dei modelli fisici delineati nell’ambito del corso;

[Capacità di comunicare]

- comunicare le conoscenze acquisite in modo chiaro, sintetico ed efficace, utilizzando il corretto linguaggio tecnico-specialistico della Fisica, in modo da tradurre correttamente concetti anche complessi in un linguaggio comprensibile.

Al termine del corso ci si attende che lo studente sia in grado di:

[Conoscenze e comprensione]

- conoscere le leggi fondamentali della Meccanica classica del punto materiale, della Meccanica classica dei sistemi e della Termodinamica, con particolare riguardo alla cinematica, alle leggi di Newton ed ai principi di conservazione;
- conoscere gli aspetti salienti della Dinamica del corpo rigido, della Gravitazione universale, dei fenomeni oscillatori ed ondulatori e della Teoria della Relatività Speciale;
- spiegare l’origine dei fenomeni illustrati sulla base delle evidenze sperimentali e dei metodi della matematica, utilizzando alcuni modelli fisici delineati nell’ambito del corso;

[Conoscenze e comprensione applicate]

- valutare analogie e differenze tra sistemi fisici, metodologie da applicare, approssimazioni e metodi matematici da utilizzare;
- applicare conoscenza e comprensione dimostrando abilità nella soluzione di esercizi e problemi di Meccanica classica e Termodinamica;
[Capacità di apprendere]
- interpretare e comprendere testi di base su argomenti di Meccanica classica e Termodinamica;
- utilizzare gli strumenti metodologici della formulazione Newtoniana della Meccanica come base propedeutica per la formalizzazione di argomenti di Fisica che verranno affrontati in corsi successivi;

[Autonomia di giudizio]

- riconoscere ed elaborare collegamenti non solo fra tra le diverse parti del corso ma anche con concetti di base acquisiti in altri insegnamenti (ad esempio di analisi matematica, di geometria e di chimica), per sviluppare una capacità di giudizio autonoma basata su una conoscenza allargata ai vari aspetti della problematica in esame;
- valutare con senso critico i limiti di validità dei modelli fisici delineati nell’ambito del corso;

[Capacità di comunicare]

- comunicare le conoscenze acquisite in modo chiaro, sintetico ed efficace, utilizzando il corretto linguaggio tecnico-specialistico della Fisica, in modo da tradurre correttamente concetti anche complessi in un linguaggio comprensibile.

Prerequisiti

• Algebra, trigonometria e geometria a livello di scuola media superiore • Calcolo differenziale ed integrale a livello operativo • Principi di geometria analitica e di analisi vettoriale elementare

• Algebra, trigonometria e geometria a livello di scuola media superiore • Calcolo differenziale ed integrale a livello operativo • Principi di geometria analitica e di analisi vettoriale elementare

Contenuti dell'insegnamento

I parte

1. Introduzione ed elementi di calcolo vettoriale
2. Cinematica del punto materiale: moti in 1 dimensione
3. Cinematica del punto: moti in 2 e 3 dimensioni
4. Dinamica del punto: forza e leggi di Newton
5. Applicazioni delle leggi di Newton
6. Moti relativi
7. Lavoro ed energia meccanica

II parte

8. Dinamica dei sistemi di punti materiali I
9. Dinamica dei sistemi di punti materiali II
10. Dinamica del corpo rigido I
11. Dinamica del corpo rigido II: statica e moti di rotolamento
12. Conservazione dell'energia
13. Fenomeni di urto

III parte

14. Gravitazione: fenomenologia e legge di Newton
15. Statica e dinamica dei fluidi ideali
16. Fenomeni oscillatori e ondulatori
17. Termologia - Gas ideali e reali
18. Calore e Primo Principio della termodinamica
19. Applicazioni del Primo Principio
20. Secondo Principio della termodinamica ed entropia

IV parte (solo studenti Laurea in Fisica)

21. Complementi di dinamica dei sistemi
22. Complementi di Gravitazione
23. Cenni alle proprietà meccaniche dei solidi e dei fluidi reali
24. Onde meccaniche
25. Complementi di gas e termodinamica
26. Teoria della Relatività Speciale: cinematica e dinamica

I parte

1. Introduzione ed elementi di calcolo vettoriale
2. Cinematica del punto materiale: moti in 1 dimensione
3. Cinematica del punto: moti in 2 e 3 dimensioni
4. Dinamica del punto: forza e leggi di Newton
5. Applicazioni delle leggi di Newton
6. Moti relativi
7. Lavoro ed energia meccanica

II parte

8. Dinamica dei sistemi di punti materiali I
9. Dinamica dei sistemi di punti materiali II
10. Dinamica del corpo rigido I
11. Dinamica del corpo rigido II: statica e moti di rotolamento
12. Conservazione dell'energia
13. Fenomeni di urto

III parte

14. Gravitazione: fenomenologia e legge di Newton
15. Statica e dinamica dei fluidi ideali
16. Fenomeni oscillatori e ondulatori
17. Termologia - Gas ideali e reali
18. Calore e Primo Principio della termodinamica
19. Applicazioni del Primo Principio
20. Secondo Principio della termodinamica ed entropia

IV parte (solo studenti Laurea in Fisica)

21. Complementi di dinamica dei sistemi
22. Complementi di Gravitazione
23. Cenni alle proprietà meccaniche dei solidi e dei fluidi reali
24. Onde meccaniche
25. Complementi di gas e termodinamica
26. Teoria della Relatività Speciale: cinematica e dinamica

Programma esteso

[versione provvisoria]

I parte [3 CFU]

1. Introduzione e richiami di calcolo vettoriale
Meccanica e Termodinamica classica. Fisica e misura, grandezze fisiche, campioni. Richiami di calcolo vettoriale: proprietà generali delle grandezze vettoriali; versori; scomposizione; prodotto scalare e prodotto vettoriale; rappresentazione cartesiana; derivata di vettori e versori.
2. Cinematica del punto: moto in una dimensione
Schema del punto materiale. Posizione, traiettoria, spostamento, velocità, accelerazione; moto uniforme e moto uniformemente accelerato; corpi in caduta libera. Moto oscillatorio armonico.
3. Cinematica del punto: moto in due e tre dimensioni
Vettori posizione, spostamento, velocità, accelerazione; rappresentazione cartesiana e rappresentazione polare piana. Rappresentazione intrinseca di traiettoria, velocità e accelerazione. Moto uniforme e uniformemente accelerato; moti piani: moto del proiettile; moti circolari, moto circolare uniforme, accelerazione centripeta; grandezze angolari.
4. Dinamica del punto: forza e leggi di Newton
Interazioni, concetto di forza; leggi di Newton; sistemi di riferimento inerziali; massa e peso; quantità di moto e sua conservazione, forma generale della seconda legge di Newton, impulso e teorema dell’impulso, momento angolare e sua conservazione, teorema del momento angolare.
5. Applicazioni delle leggi di Newton
Forze di contatto: tensione, forza normale; forza di attrito radente, statico e dinamico; attrito viscoso; forza elastica e legge di Hooke. Dinamica del moto circolare uniforme: forza centripeta. Pendolo semplice e pendolo conico.
6. Moti relativi
Sistemi inerziali e relatività galileiana. Sistemi di riferimento non inerziali, forze apparenti. Forza di Coriolis. Il sistema di riferimento terrestre. Sistemi in moto roto-traslatorio (cenni).
7. Lavoro ed energia meccanica
Lavoro di una forza costante e di una forza variabile; teorema dell’energia cinetica per un punto materiale. Potenza. Forze conservative e non conservative; energia potenziale: elastica, gravitazionale; energia meccanica totale e sua conservazione in sistemi isolati conservativi.

II parte [3 CFU]

8. Dinamica dei sistemi di punti materiali I
Sistema di punti materiali, centro di massa e suo moto; teorema del moto del centro di massa; quantità di moto di un sistema di particelle e sua conservazione; sistema di riferimento del centro di massa; teorema dell’energia cinetica, teorema di Koenig per l’energia cinetica; energia cinetica e sistemi di riferimento.
9. Dinamica dei sistemi di punti materiali II
Momento angolare di un sistema di particelle; teorema del momento angolare; conservazione del momento angolare. Momento angolare e sistemi di riferimento; teorema di Koenig per il momento angolare; equazioni cardinali e terza legge della dinamica.
10. Dinamica del corpo rigido I
Sistema discreto di punti materiali e sistema continuo; schema del corpo rigido, densità, centro di massa; traslazione, rotazione e roto-traslazione: cinematica dei sistemi rigidi; momento di inerzia; teorema di Huygens-Steiner; momento angolare assiale, precessione del momento angolare, legge oraria della rotazione attorno ad asse fisso.
11. Dinamica del corpo rigido II: statica e moti roto-traslatori
Sistemi di forze parallele, baricentro; equilibrio statico del corpo rigido; moto di puro rotolamento. Lavoro ed energia cinetica nel moto rotatorio e roto-traslatorio.
12. Conservazione dell'energia
Generalizzazione del principio di conservazione dell’energia meccanica, lavoro delle forze esterne; energia interna di un sistema di punti materiali; conservazione dell'energia in un sistema di punti materiali; energia associata al centro di massa.
13. Fenomeni di urto
Definizione di urto, forze impulsive; impulso e teorema dell'impulso; urti e principi di conservazione; urti elastici monodimensionali; urti anelatici; urti tra particelle e corpi estesi. Impulso angolare, momento dell'impulso.

III parte [3 CFU]

14. Gravitazione: fenomenologia e legge di Newton
Moto dei pianeti e dei satelliti: leggi di Keplero; legge della gravitazione universale di Newton; misura della costante G; massa inerziale e gravitazionale; gravitazione vicino alla superficie terrestre. Distribuzione sferica di massa: teoremi dei gusci. Energia potenziale gravitazionale, velocità di fuga: moto dei satelliti artificiali. Forze centrali.
15. Statica e dinamica dei fluidi
Equilibrio statico di un fluido; leggi di Stevino e Pascal; pressione atmosferica: equazione barometrica; principio di Archimede e galleggiamento. Moto di un fluido ideale, linea e tubo di flusso; equazione di continuità, teorema di Bernoulli.
16. Fenomeni oscillatori e ondulatori
Sistemi oscillanti monodimensionali; moto armonico semplice; energia nel moto armonico semplice; relazione con il moto circolare uniforme; applicazioni: pendolo di torsione, pendolo fisico; oscillazioni libere smorzate; oscillazioni forzate e risonanza. Onda e funzione d'onda; fase e velocità di fase; onde armoniche; equazione di D'Alembert e sue soluzioni; principio di sovrapposizione; interferenza di onde armoniche; onda stazionaria; battimenti.
17. Termologia e gas
Sistema termodinamico; coordinate termodinamiche; equazioni di stato; trasformazioni termodinamiche. Principio zero della termodinamica, equilibrio termico. Temperatura; scale e metodi di misura della temperatura. Dilatazione termica dei solidi. Proprietà macroscopiche dei gas. Scala Kelvin. Equazione di stato dei gas perfetti. Termometro a gas a volume costante. Interpretazione cinetica della pressione e della temperatura dei gas perfetti.
18. Calore e Primo Principio della termodinamica
Esperimenti di Joule; equivalente meccanico del calore. Processi reversibili e irreversibili. Calore specifico, molare, latente. Transizioni di fase. Calorimetria. Propagazione del calore. Lavoro nei processi termodinamici. Primo principio della termodinamica.
19. Applicazioni del Primo Principio della termodinamica
Esempi: trasformazioni e cicli termodinamici. Energia interna di un gas perfetto. Capacità termiche dei gas perfetti. Gradi di libertà delle molecole e principio di equipartizione dell’energia. Relazione di Mayer. Processo isotermo, isobaro, isocoro e adiabatico di un gas perfetto.
20. Secondo Principio della termodinamica ed entropia
Macchine termiche dirette e inverse. Rendimento. Enunciati del II principio di Kelvin-Planck e Clausius. Ciclo di Carnot reversibile. Rendimento del ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Scala assoluta della temperatura. Teorema di Clausius. Definizione di entropia. Principio di aumento dell’entropia: entropia e II principio della termodinamica. Esempi di calcolo della variazione di entropia nei processi reversibili e irreversibili.

IV parte (solo per studenti CdS in Fisica) [3 CFU]

21. Complementi di dinamica dei sistemi e del corpo rigido
Sistema di 2 corpi: velocità e accelerazione relative, quantità di moto ed energia meccanica; equazione del moto. Sistemi a massa variabile (cenni). Cenni ai moti precessionali: giroscopi, trottola; nutazione.
22. Complementi di Gravitazione
Orbite e leggi di Keplero; energia e orbite. Campo gravitazionale; potenziale gravitazionale; cenni al teorema di Gauss e sua applicazione al problema della distribuzione sferica di massa.
23. Cenni alle proprietà meccaniche dei solidi e dei fluidi reali
Compressione e trazione, legge di Hooke generalizzata; legge di Poisson, variazione di volume; deformazione di scorrimento; torsione; bilancia di torsione; compressione uniforme, pressione. Cenni ai fenomeni di superficie: tensione superficiale; legge di Laplace; fenomeni di capillarità; legge di Jurin. Cenni alla dinamica dei fluidi reali: flusso laminare, viscosità; legge di Hagen-Poiseuille; flusso turbolento, numero di Reynolds; moto di un corpo immerso in un fluido, portanza.
24. Fenomeni ondulatori: onde meccaniche
Propagazione di un’onda trasversale su una corda tesa; onde stazionarie in una corda tesa, serie armonica. Propagazione di un’onda longitudinale di compressione in un gas; velocità del suono; intensità dell’onda sonora; onde stazionarie longitudinali.
25. Complementi di gas e termodinamica
Teoria cinetica dei gas: libero cammino medio e distribuzione delle velocità molecolari. Terzo principio della termodinamica. Cenni all’interpretazione statistica dell’entropia.
26. Teoria della Relatività Speciale: cinematica e dinamica
Difficoltà della fisica classica: tempo, lunghezza, velocità, energia, luce; postulati della relatività ristretta; conseguenze dei postulati: relatività del tempo e della lunghezza; somma relativistica delle velocità. Trasformazioni di Lorentz; misura delle coordinate spazio-temporali di un evento; trasformazione delle velocità; relatività della simultaneità. Quantità di moto relativistica; energia relativistica e massa; conservazione dell’energia.

[versione provvisoria]

I parte [3 CFU]

1. Introduzione e richiami di calcolo vettoriale
Meccanica e Termodinamica classica. Fisica e misura, grandezze fisiche, campioni. Richiami di calcolo vettoriale: proprietà generali delle grandezze vettoriali; versori; scomposizione; prodotto scalare e prodotto vettoriale; rappresentazione cartesiana; derivata di vettori e versori.
2. Cinematica del punto: moto in una dimensione
Schema del punto materiale. Posizione, traiettoria, spostamento, velocità, accelerazione; moto uniforme e moto uniformemente accelerato; corpi in caduta libera. Moto oscillatorio armonico.
3. Cinematica del punto: moto in due e tre dimensioni
Vettori posizione, spostamento, velocità, accelerazione; rappresentazione cartesiana e rappresentazione polare piana. Rappresentazione intrinseca di traiettoria, velocità e accelerazione. Moto uniforme e uniformemente accelerato; moti piani: moto del proiettile; moti circolari, moto circolare uniforme, accelerazione centripeta; grandezze angolari.
4. Dinamica del punto: forza e leggi di Newton
Interazioni, concetto di forza; leggi di Newton; sistemi di riferimento inerziali; massa e peso; quantità di moto e sua conservazione, forma generale della seconda legge di Newton, impulso e teorema dell’impulso, momento angolare e sua conservazione, teorema del momento angolare.
5. Applicazioni delle leggi di Newton
Forze di contatto: tensione, forza normale; forza di attrito radente, statico e dinamico; attrito viscoso; forza elastica e legge di Hooke. Dinamica del moto circolare uniforme: forza centripeta. Pendolo semplice e pendolo conico.
6. Moti relativi
Sistemi inerziali e relatività galileiana. Sistemi di riferimento non inerziali, forze apparenti. Forza di Coriolis. Il sistema di riferimento terrestre. Sistemi in moto roto-traslatorio (cenni).
7. Lavoro ed energia meccanica
Lavoro di una forza costante e di una forza variabile; teorema dell’energia cinetica per un punto materiale. Potenza. Forze conservative e non conservative; energia potenziale: elastica, gravitazionale; energia meccanica totale e sua conservazione in sistemi isolati conservativi.

II parte [3 CFU]

8. Dinamica dei sistemi di punti materiali I
Sistema di punti materiali, centro di massa e suo moto; teorema del moto del centro di massa; quantità di moto di un sistema di particelle e sua conservazione; sistema di riferimento del centro di massa; teorema dell’energia cinetica, teorema di Koenig per l’energia cinetica; energia cinetica e sistemi di riferimento.
9. Dinamica dei sistemi di punti materiali II
Momento angolare di un sistema di particelle; teorema del momento angolare; conservazione del momento angolare. Momento angolare e sistemi di riferimento; teorema di Koenig per il momento angolare; equazioni cardinali e terza legge della dinamica.
10. Dinamica del corpo rigido I
Sistema discreto di punti materiali e sistema continuo; schema del corpo rigido, densità, centro di massa; traslazione, rotazione e roto-traslazione: cinematica dei sistemi rigidi; momento di inerzia; teorema di Huygens-Steiner; momento angolare assiale, precessione del momento angolare, legge oraria della rotazione attorno ad asse fisso.
11. Dinamica del corpo rigido II: statica e moti roto-traslatori
Sistemi di forze parallele, baricentro; equilibrio statico del corpo rigido; moto di puro rotolamento. Lavoro ed energia cinetica nel moto rotatorio e roto-traslatorio.
12. Conservazione dell'energia
Generalizzazione del principio di conservazione dell’energia meccanica, lavoro delle forze esterne; energia interna di un sistema di punti materiali; conservazione dell'energia in un sistema di punti materiali; energia associata al centro di massa.
13. Fenomeni di urto
Definizione di urto, forze impulsive; impulso e teorema dell'impulso; urti e principi di conservazione; urti elastici monodimensionali; urti anelatici; urti tra particelle e corpi estesi. Impulso angolare, momento dell'impulso.

III parte [3 CFU]

14. Gravitazione: fenomenologia e legge di Newton
Moto dei pianeti e dei satelliti: leggi di Keplero; legge della gravitazione universale di Newton; misura della costante G; massa inerziale e gravitazionale; gravitazione vicino alla superficie terrestre. Distribuzione sferica di massa: teoremi dei gusci. Energia potenziale gravitazionale, velocità di fuga: moto dei satelliti artificiali. Forze centrali.
15. Statica e dinamica dei fluidi
Equilibrio statico di un fluido; leggi di Stevino e Pascal; pressione atmosferica: equazione barometrica; principio di Archimede e galleggiamento. Moto di un fluido ideale, linea e tubo di flusso; equazione di continuità, teorema di Bernoulli.
16. Fenomeni oscillatori e ondulatori
Sistemi oscillanti monodimensionali; moto armonico semplice; energia nel moto armonico semplice; relazione con il moto circolare uniforme; applicazioni: pendolo di torsione, pendolo fisico; oscillazioni libere smorzate; oscillazioni forzate e risonanza. Onda e funzione d'onda; fase e velocità di fase; onde armoniche; equazione di D'Alembert e sue soluzioni; principio di sovrapposizione; interferenza di onde armoniche; onda stazionaria; battimenti.
17. Termologia e gas
Sistema termodinamico; coordinate termodinamiche; equazioni di stato; trasformazioni termodinamiche. Principio zero della termodinamica, equilibrio termico. Temperatura; scale e metodi di misura della temperatura. Dilatazione termica dei solidi. Proprietà macroscopiche dei gas. Scala Kelvin. Equazione di stato dei gas perfetti. Termometro a gas a volume costante. Interpretazione cinetica della pressione e della temperatura dei gas perfetti.
18. Calore e Primo Principio della termodinamica
Esperimenti di Joule; equivalente meccanico del calore. Processi reversibili e irreversibili. Calore specifico, molare, latente. Transizioni di fase. Calorimetria. Propagazione del calore. Lavoro nei processi termodinamici. Primo principio della termodinamica.
19. Applicazioni del Primo Principio della termodinamica
Esempi: trasformazioni e cicli termodinamici. Energia interna di un gas perfetto. Capacità termiche dei gas perfetti. Gradi di libertà delle molecole e principio di equipartizione dell’energia. Relazione di Mayer. Processo isotermo, isobaro, isocoro e adiabatico di un gas perfetto.
20. Secondo Principio della termodinamica ed entropia
Macchine termiche dirette e inverse. Rendimento. Enunciati del II principio di Kelvin-Planck e Clausius. Ciclo di Carnot reversibile. Rendimento del ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Scala assoluta della temperatura. Teorema di Clausius. Definizione di entropia. Principio di aumento dell’entropia: entropia e II principio della termodinamica. Esempi di calcolo della variazione di entropia nei processi reversibili e irreversibili.

IV parte (solo per studenti CdS in Fisica) [3 CFU]

21. Complementi di dinamica dei sistemi e del corpo rigido
Sistema di 2 corpi: velocità e accelerazione relative, quantità di moto ed energia meccanica; equazione del moto. Sistemi a massa variabile (cenni). Cenni ai moti precessionali: giroscopi, trottola; nutazione.
22. Complementi di Gravitazione
Orbite e leggi di Keplero; energia e orbite. Campo gravitazionale; potenziale gravitazionale; cenni al teorema di Gauss e sua applicazione al problema della distribuzione sferica di massa.
23. Cenni alle proprietà meccaniche dei solidi e dei fluidi reali
Compressione e trazione, legge di Hooke generalizzata; legge di Poisson, variazione di volume; deformazione di scorrimento; torsione; bilancia di torsione; compressione uniforme, pressione. Cenni ai fenomeni di superficie: tensione superficiale; legge di Laplace; fenomeni di capillarità; legge di Jurin. Cenni alla dinamica dei fluidi reali: flusso laminare, viscosità; legge di Hagen-Poiseuille; flusso turbolento, numero di Reynolds; moto di un corpo immerso in un fluido, portanza.
24. Fenomeni ondulatori: onde meccaniche
Propagazione di un’onda trasversale su una corda tesa; onde stazionarie in una corda tesa, serie armonica. Propagazione di un’onda longitudinale di compressione in un gas; velocità del suono; intensità dell’onda sonora; onde stazionarie longitudinali.
25. Complementi di gas e termodinamica
Teoria cinetica dei gas: libero cammino medio e distribuzione delle velocità molecolari. Terzo principio della termodinamica. Cenni all’interpretazione statistica dell’entropia.
26. Teoria della Relatività Speciale: cinematica e dinamica
Difficoltà della fisica classica: tempo, lunghezza, velocità, energia, luce; postulati della relatività ristretta; conseguenze dei postulati: relatività del tempo e della lunghezza; somma relativistica delle velocità. Trasformazioni di Lorentz; misura delle coordinate spazio-temporali di un evento; trasformazione delle velocità; relatività della simultaneità. Quantità di moto relativistica; energia relativistica e massa; conservazione dell’energia.

Bibliografia

Fisica Generale. Meccanica – Termodinamica P. Zotto, S. Lo Russo, P. Sartori I edizione Edizioni La Dotta, Casalecchio di Reno (Bologna), 2016 ISBN 978-88-98648-37-5 Fisica Generale: Meccanica e Termodinamica S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni e M. Villa II edizione Casa Editrice Ambrosiana (CEA), Milano, 2014 ISBN 978-8808-18215-9 Elementi di Fisica – Meccanica - Termodinamica P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci II edizione Edizioni Scientifiche ed Universitarie (EdiSES), Napoli, 2008 ISBN: 9788879594189 FISICA 1 Meccanica - Acustica - Termodinamica R. Resnick, D. Halliday, K. S. Krane V edizione Casa Editrice Ambrosiana (CEA), Milano, 2003 ISBN 978-8808-08611-2 Nota riguardo ai testi: I testi sono ovviamente in alternativa, benché in parte complementari. La scelta deve essere fatta dallo studente in base a preferenze personali ed alla preparazione precedente: il Resnick è meno formale e più "didattico", con molti esercizi ed esempi; il Focardi e lo Zotto sono più rigorosi e formali, con alcuni esempi e pochi o nessun esercizio; il Mazzoldi, pur presentando esempi ed esercizi, è un testo un po' più "sintetico" e rispetta comunque un certo rigore formale.

Fisica Generale. Meccanica – Termodinamica P. Zotto, S. Lo Russo, P. Sartori I edizione Edizioni La Dotta, Casalecchio di Reno (Bologna), 2016 ISBN 978-88-98648-37-5 Fisica Generale: Meccanica e Termodinamica S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni e M. Villa II edizione Casa Editrice Ambrosiana (CEA), Milano, 2014 ISBN 978-8808-18215-9 Elementi di Fisica – Meccanica - Termodinamica P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci II edizione Edizioni Scientifiche ed Universitarie (EdiSES), Napoli, 2008 ISBN: 9788879594189 FISICA 1 Meccanica - Acustica - Termodinamica R. Resnick, D. Halliday, K. S. Krane V edizione Casa Editrice Ambrosiana (CEA), Milano, 2003 ISBN 978-8808-08611-2 Nota riguardo ai testi: I testi sono ovviamente in alternativa, benché in parte complementari. La scelta deve essere fatta dallo studente in base a preferenze personali ed alla preparazione precedente: il Resnick è meno formale e più "didattico", con molti esercizi ed esempi; il Focardi e lo Zotto sono più rigorosi e formali, con alcuni esempi e pochi o nessun esercizio; il Mazzoldi, pur presentando esempi ed esercizi, è un testo un po' più "sintetico" e rispetta comunque un certo rigore formale.

Metodi didattici

Le attività didattiche saranno condotte principalmente con la modalità della lezione frontale, mediante l’ausilio di strumenti audio-visivi multimediali. Le slides utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly. Per scaricare le slides è necessaria l’iscrizione al corso on line. La seconda parte della lezione sarà normalmente dedicata ad esercitazioni in aula. Dopo aver sviluppato la teoria relativa, gli studenti risolveranno con la guida del docente esercizi e problemi in modo da chiarire ed approfondire gli argomenti di teoria svolti. Una selezione di esercizi e problemi per ogni argomento verrà resa disponibile con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly.

Le attività didattiche saranno condotte principalmente con la modalità della lezione frontale, mediante l’ausilio di strumenti audio-visivi multimediali. Le slides utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly. Per scaricare le slides è necessaria l’iscrizione al corso on line. La seconda parte della lezione sarà normalmente dedicata ad esercitazioni in aula. Dopo aver sviluppato la teoria relativa, gli studenti risolveranno con la guida del docente esercizi e problemi in modo da chiarire ed approfondire gli argomenti di teoria svolti. Una selezione di esercizi e problemi per ogni argomento verrà resa disponibile con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly.

Modalità verifica apprendimento

L’accertamento dell’acquisizione dei risultati di apprendimento avverrà mediante lo svolgimento di prove scritte intermedie ed un esame finale costituito da una prova orale, preceduta da una eventuale prova scritta d’esame. Agli studenti che avranno superato positivamente le prove scritte intermedie (valutazione media sulle prove uguale o superiore a 18/30) verrà assegnato un voto di accesso (in trentesimi) alla prova orale; tali studenti saranno quindi esonerati dallo svolgimento della prova scritta d’esame. Per poter sostenere la prova orale, che servirà per definire il voto finale, gli studenti dovranno iscriversi ad uno degli appelli d’esame (solo alla prova orale, sulla piattaforma web ESSE3). L’esonero dalla prova scritta d’esame ed il voto assegnato di accesso alla prova orale manterrà la sua validità per tutti gli appelli d’esame dell’anno accademico 2017/18 (da giugno 2018 a febbraio 2019).
Per gli studenti che non dovessero raggiungere una valutazione di accesso al colloquio orale complessivamente sufficiente e per coloro che non avessero svolto le prove scritte intermedie si renderà necessario lo svolgimento dell’esame finale costituito da una prova scritta d’esame ed una prova orale. In tal caso saranno considerati ammessi alla prova orale gli studenti che raggiungeranno nella prova scritta d’esame una valutazione uguale o superiore a 18/30.
Durante ognuna delle prove scritte intermedie verrà richiesto allo studente di:
- dimostrare la conoscenza e comprensione di specifici argomenti del corso, mediante alcuni quesiti a risposta aperta (tipicamente 4-5), che richiederanno l’utilizzo del corretto linguaggio specialistico della Fisica e capacità di sintesi (peso 15 punti complessivi);
- saper applicare la conoscenza e comprensione acquisite durante il corso mediante la soluzione di alcuni problemi (tipicamente 2-3) relativi a specifici argomenti del corso (peso 15 punti complessivi);
Le prove scritte intermedie saranno valutate con scala 0-30. Ogni prova scritta avrà una durata di 2,5 ore e dovrà essere svolta senza l'aiuto di appunti o libri. Gli esiti delle prove scritte verranno resi noti mediante pubblicazione sulla piattaforma ESSE3. Le prove scritte d’esame avranno una analoga struttura, ma problemi e quesiti potranno riguardare tutti gli argomenti del programma del corso.
Durante la prova orale d’esame verrà richiesto allo studente di:
- dimostrare di aver sviluppato una capacità di giudizio autonoma basata sulla conoscenza e comprensione delle leggi fondamentali della Meccanica classica e della Termodinamica, mediante la discussione delle prove scritte svolte (intermedie o d’esame) e l’approfondimento di aspetti teorici, elaborando collegamenti tra le diverse parti e con concetti di base acquisiti in altri insegnamenti;
- essere in grado di utilizzare il corretto linguaggio specialistico della Fisica in modo da tradurre correttamente concetti complessi in un linguaggio comprensibile.
La prova orale sarà valutata con scala 0-30. Il voto finale risulterà dalla media aritmetica dei voti della prova scritta d’esame (o delle prove scritte intermedie) e della prova orale d’esame. 

L’accertamento dell’acquisizione dei risultati di apprendimento avverrà mediante lo svolgimento di prove scritte intermedie ed un esame finale costituito da una prova orale, preceduta da una eventuale prova scritta d’esame. Agli studenti che avranno superato positivamente le prove scritte intermedie (valutazione media sulle prove uguale o superiore a 18/30) verrà assegnato un voto di accesso (in trentesimi) alla prova orale; tali studenti saranno quindi esonerati dallo svolgimento della prova scritta d’esame. Per poter sostenere la prova orale, che servirà per definire il voto finale, gli studenti dovranno iscriversi ad uno degli appelli d’esame (solo alla prova orale, sulla piattaforma web ESSE3). L’esonero dalla prova scritta d’esame ed il voto assegnato di accesso alla prova orale manterrà la sua validità per tutti gli appelli d’esame dell’anno accademico 2017/18 (da giugno 2018 a febbraio 2019).
Per gli studenti che non dovessero raggiungere una valutazione di accesso al colloquio orale complessivamente sufficiente e per coloro che non avessero svolto le prove scritte intermedie si renderà necessario lo svolgimento dell’esame finale costituito da una prova scritta d’esame ed una prova orale. In tal caso saranno considerati ammessi alla prova orale gli studenti che raggiungeranno nella prova scritta d’esame una valutazione uguale o superiore a 18/30.
Durante ognuna delle prove scritte intermedie verrà richiesto allo studente di:
- dimostrare la conoscenza e comprensione di specifici argomenti del corso, mediante alcuni quesiti a risposta aperta (tipicamente 4-5), che richiederanno l’utilizzo del corretto linguaggio specialistico della Fisica e capacità di sintesi (peso 15 punti complessivi);
- saper applicare la conoscenza e comprensione acquisite durante il corso mediante la soluzione di alcuni problemi (tipicamente 2-3) relativi a specifici argomenti del corso (peso 15 punti complessivi);
Le prove scritte intermedie saranno valutate con scala 0-30. Ogni prova scritta avrà una durata di 2,5 ore e dovrà essere svolta senza l'aiuto di appunti o libri. Gli esiti delle prove scritte verranno resi noti mediante pubblicazione sulla piattaforma ESSE3. Le prove scritte d’esame avranno una analoga struttura, ma problemi e quesiti potranno riguardare tutti gli argomenti del programma del corso.
Durante la prova orale d’esame verrà richiesto allo studente di:
- dimostrare di aver sviluppato una capacità di giudizio autonoma basata sulla conoscenza e comprensione delle leggi fondamentali della Meccanica classica e della Termodinamica, mediante la discussione delle prove scritte svolte (intermedie o d’esame) e l’approfondimento di aspetti teorici, elaborando collegamenti tra le diverse parti e con concetti di base acquisiti in altri insegnamenti;
- essere in grado di utilizzare il corretto linguaggio specialistico della Fisica in modo da tradurre correttamente concetti complessi in un linguaggio comprensibile.
La prova orale sarà valutata con scala 0-30. Il voto finale risulterà dalla media aritmetica dei voti della prova scritta d’esame (o delle prove scritte intermedie) e della prova orale d’esame. 

Altre informazioni

Orario di ricevimento: mercoledì ore 10.30-11.30 oppure su appuntamento

Orario di ricevimento: mercoledì ore 10.30-11.30 oppure su appuntamento