FISICA I

Il corso si prefigge di fornire le nozioni fondamentali del metodo scientifico e di far maturare delle adeguate conoscenze dei fondamenti della meccanica. Inoltre, mediante la risoluzione di esercizi, mira a preparare gli studenti alla risoluzione di problemi concreti riguardanti la cinematica e la dinamica dei corpi dei fluidi.

In riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, questo corso contribuisce a acquisire le seguenti competenze trasversali:

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding):
Capacità di ragionamento induttivo e deduttivo.
Capacità di impostare un problema utilizzando opportune relazioni fra grandezze fisiche pertinenti alla cinematica e alla dinamica di corpi singoli e sistemi di corpi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding):
Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la descrizione dei fenomeni fisici della cinematica e dinamica utilizzando con rigore il metodo scientifico, risolvendo anche problemi di ordine pratico.
Autonomia di giudizio (making judgements):
Capacità di ragionamento critico. Capacità di individuare i metodi più appropriati per analizzare criticamente, interpretare ed elaborare i risultati di un dato problema che coinvolga varie grandezze fisiche. Capacità di individuare le previsioni di una legge fisica.
Abilità comunicative (communication skills):
Capacità di esporre oralmente, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, illustrandone motivazioni e risultati.
Capacità di descrivere in forma scritta, con proprietà di linguaggio e rigore terminologico, un argomento scientifico, con particolare riferimento alla risoluzione di problemi comportanti relazioni tra grandezze fisiche.

Lezioni frontali di teoria (5 CFU)

Esercitazioni sugli argomenti trattati ed esercitazioni generali di riepilogo analoghe agli esami scritti (1 CFU)

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto scritto, al fine di rispettare il programma previsto.

Concetti matematici di base - Importante

La frequenza al corso è di norma obbligatoria (consultare il Regolamento Didattico del Corso di Studi)

Il metodo sperimentale. Misure dirette ed indirette. Il Sistema Internazionale delle unità di misura. Grandezze vettoriali. Operazioni tra vettori. Componenti dei vettori. Prodotto di vettori: prodotto scalare, prodotto vettoriale.

Cinematica in una dimensione. Posizione e spostamento. Velocità media. Velocità istantanea. Accelerazione. Moto uniformemente accelerato. Moto di caduta libera.

Cinematica in tre dimensioni. Posizione e spostamento. Vettore velocità e vettore accelerazione. Moto di un proiettile. Moto circolare uniforme. Moto circolare vario.

Dinamica. La prima legge di Newton. Forza. Massa. La seconda legge di Newton. La terza legge di Newton. Statica di un punto materiale. Esempi di forze. Attrito statico ed attrito dinamico. Dinamica del moto circolare uniforme.

Lavoro ed energia. Energia cinetica. Teorema delle forze vive. Potenza. Campi di forze conservative. Energia potenziale. Energia meccanica. Conservazione dell’energia meccanica.

Sistemi di particelle. Centro di massa. Quantità di moto di una particella e di un sistema di particelle. Conservazione della quantità di moto. Momento angolare di una particella e di un sistema di particelle. Momento meccanico. Conservazione del momento angolare.

Moto di un corpo rigido. Rotazione attorno ad un asse fisso. Energia cinetica di rotazione. Momento d’inerzia. Dinamica rotazionale. Momento angolare e sua conservazione.

Fluidi, densità e pressione. Legge di Stevino. Principio di Pascal. Principio di Archimede. Linee di flusso ed equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Fluidi reali. Viscosità. Forza di resistenza viscosa. Moto di un corpo in un fluido. Fenomeni di superficie, tensione superficiale e capillarità.

Leggi di Kepler. Forze centrali. Legge di gravitazione universale. Energia potenziale gravitazionale. Massa inerziale e massa gravitazionale.

Oscillazioni. Moto armonico semplice e moto circolare uniforme. Moto armonico semplice smorzato. Oscillazioni forzate e risonanza

1) Video lezioni su www.29elode.it - Riferimento

2) D.Halliday, R.Resnick, K.S.Krane - Fisica I   CEA Milano - Riferimento

3) R.A.Serway, R.J. Beichner  - Fisica vol. I  EdiSES Napoli - Riferimento

4) P.A.Tipler, G.Mosca - Corso di Fisica vol. 1  Zanichelli - Riferimento

5) P. Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci - Elementi di Fisica  EdiSES Napoli - Consultazione

Esame scritto (2 ore) con esercizi analoghi a quelli svolti in aula.

Colloquio orale (qualche giorno dopo l'esame scritto) su tutti gli argomenti del programma.

Elementi di valutazione: pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, qualità dei contenuti, capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma, capacità di riportare esempi, proprietà di linguaggio tecnico e capacità espressiva complessiva dello studente.

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Date disponibili sul sito del DSC e sul portale esami 

Esami scritti anni precedenti presenti su studium

Esempi di domande, elenco rappresentativo e non esaustivo

1 Conservazione quantità di moto

2 Conservazione energia

3 Principi della dinamica

4 Conservazione momento angolare

5 Forze conservative e conservazione energia

6 Energia cinetica rotazionale

7 Legge di Archimede 

8 Teorema di Bernoulli

9 Forze di attrito

10 Centro di massa