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Descrizione dell'insegnamento |
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Il corso di Fisica I si riferisce ai fondamenti della meccanica dei corpi e dei fluidi e ai concetti base della termodinamica. I principi e le leggi fisiche che vengono studiati durante il corso sono alla base di qualunque applicazione ingegneristica e di tutta la tecnologia contemporanea. Il corso è posto nella prima parte del percorso formativo dello studente verso il conseguimento della qualifica di ingegnere proprio per il suo carattere fondamentale e di base. Il linguaggio che si usa e che si impara è formale e si avvale degli strumenti della matematica, ma ciò che viene descritto è il mondo reale che ci circonda e di cui si tendono a mettere in evidenza i nessi causali che collegano fra loro i diversi fenomeni osservati. |
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Prerequisiti |
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Lo studente deve possedere i contenuti tipici del corso di Matematica I e parte di Matematica II; in particolare deve:
- conoscere e saper utilizzare le derivate
- essere in grado di effettuare uno studio di funzione
- conoscere il concetto di integrale come limite di una somma e saper calcolare integrali in una variabile o riconducibili a integrali in una variabile
- conoscere il concetto di vettore e sapere effettuare somme vettoriali
- conoscere gli operatori di gradiente, divergenza e rotore.
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Scopi |
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Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente una comprensione non superficiale né solo qualitativa dei fenomeni connessi col moto dei corpi e dei fluidi, sia negli aspetti cinematici che dinamici, e dei problemi legati alla trasmissione del calore e in generale dell’energia fra sistemi formati da un grandissimo numero di componenti (termodinamica). Alla fine del corso lo studente saprà riconoscere e comprendere le proprietà dei moti semplici; avrà acquisito il concetto di forza, di quantità di moto, di momento angolare e di energia; possiederà il concetto di inerzia e di momento di inerzia. Sarà in grado di capire gli aspetti essenziali dell’interazione tra corpi diversi, sia in contatto diretto che con la mediazione del campo gravitazionale. A conclusione del corso lo studente avrà acquisito la metodologia essenziale per essere in grado di risolvere semplici problemi relativi a quanto sopra e di impostare la soluzione di problemi più complessi. |
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Contenuti |
- Argomenti generali
- grandezze fisiche
- sistemi di coordinate
- unità di misura
- misure ed incertezze
- Meccanica
- il moto di un oggetto puntiforme in una o più dimensioni;
- velocità ed accelerazione;
- quantità di moto e velocità
- urti e centro di massa;
- la forza;
- la conservazione della quantità di moto e le leggi di Newton;
- energia cinetica ed energia elastica;
- la forza di gravità
- forze dissipative;
- l'oscillatore armonico;
- risonanza;
- quantità di moto angolare e velocità angolare;
- inerzia angolare;
- il momento delle forze;
- la conservazione della quantità di moto angolare;
- energia di rotazione;
- equilibrio e stabilità.
- Meccanica dei fluidi:
- fluidi in quiete, la pressione;
- principio di Pascal;
- principio di Archimede;
- moto di fluidi ideali, la portata;
- l'equazione di Bernoulli;
- fluidi viscosi, l'attrito interno.
- Termodinamica:
- calore e temperatura;
- il primo principio;
- cicli termodinamici, il ciclo di Carnot;
- l'entropia e il secondo principio.
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Testi |
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Physics I, Livio Conti, Uninettuno University Press & McGraw-Hill, ISBN 9781121766716
- Fondamenti di Fisica, D. Halliday, J. Walker, R. Resnick, 3a Edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano (1995)
- Fisica Generale, S. Rosati, Casa Editrice Ambrosiana, 2a Edizione, Milano (1994)
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Esercitazioni |
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Gli esercizi consisteranno in applicazioni semplificate, e per quanto possibili riconducibili a situazioni reali, dei concetti e delle leggi studiati nel corso. L’accento sarà posto sugli aspetti metodologici e lo studente dovrà cercare di apprendere, più che un insieme di “ricette” per esercizi stereotipati, l’approccio al problema e gli elementi di similitudine tra problemi apparentemente diversi. |
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Docente |
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Docenti video |
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Elenco delle lezioni |
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