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MOOC Massive Open Online Courses (Anno Accademico 2019/2020)

Fisica generale I

CFU: 5
Lingua: Italiano
Descrizione dell'insegnamento
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.
Prerequisiti

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.
Scopi
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.
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.
Testi

LIBRI DI TESTO acquistabili on-line cliccando sui link seguenti:

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)
Esercitazioni
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.
Docente d'Area
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Docenti video
Prof. Angelo Tartaglia - Politecnico di Torino (Torino - Italy)
Elenco delle lezioni
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    •  Lezione n. 27: Didactic materials related to the entire course

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