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Fisica

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PHYSICS

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Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
INT0738
Docenti
Prof. Marco Billo' (Titolare del corso)
Prof. Fiorenza Donato (Titolare del corso)
Corso di studio
[090712] MATEMATICA PER LA FINANZA E L'ASSICURAZIONE
Anno
1° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
D.M. 270 TAF A - Base
Crediti/Valenza
9
SSD attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto e Orale
Prerequisiti
Calcolo differenziale e integrale
Calculus
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Le finalità del corso sono: comprensione della metodologia di modellizzazione matematica dei fenomeni utilizzata in Fisica; conoscenza di concetti base di Meccanica e della Termodinamica, con cenni di Fisica dei Fluidi, di elettrostatica e di correnti elettriche.

 

Understanding how Physics uses modeling and Mathematics to describe
nature. Knowledge of the main concepts of Mechanics and
Thermodinamics, plus elements of Fluid mechanics and electricity (electrostatics and currents)..

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Risultati dell'apprendimento attesi

- Conoscenza delle metodologie tipiche della Fisica nell'affrontare la
descrizione dei processi naturali. Conoscenza dei concetti base di
Meccanica, Termodinamica e di alcuni concetti di Meccanica dei fluidi, e
d Elettricita'.
-  Capacita' di applicare strategie di modellizazione matematica e di 
risoluzione dei problemi in semplici situazioni fisiche ma anche in altri
ambiti.

 

- Comprehension of the methodology used in Physics to describe natural
processes. Knowledge of the basic concepts of Mechanics,
Thermodinamics, and of some concepts of Fluid mechanics and
electricity.
-  Ability to apply mathematical modeling strategies and problem solving
techniques in simple physical systems but also in other contexts.

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Programma

* Concetti fondamentali, strumenti: Grandezze Fisiche. Sistemi di unita'  di misura. Misure ed errori. Sistemi di coordinate. Vettori.

* Cinematica del punto:  Legge oraria. Velocita', accelerazione.  Moti particolari.

*Dinamica del punto materiale: Forze. Leggi della dinamica.

*Lavoro e Energia: Lavoro. Potenza. Teorema delle forze vive ed Energia cinetica. Forze conservative.
Energia potenziale. Energia come "costante del moto". Equilibrio del sistema.
Piccole oscillazioni intorno ad un punto di equilibrio stabile.  Equazione di continuita' per l'energia.

*Sistemi di punti materiali, urti, sistemi continui: Quantita' di moto di un sistema di punti materiali. Quantita' di moto e impulso.  Processi d'urto. Baricentro .

*Statica e dinamica dei fluidi: Fluidi ideali. Pressione. Legge di Stevino. Pressione in un gas pesante. Principio di Archimede. Equazione di continuita' per i fluidi. Teorema di Bernoulli.

*Termodinamica:  Temperatura. Equazione di stato dei gas perfetti. Lavoro su sistemi termodinamici. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili.Secondo principio della termodinamica, postulati di  Clausius e Kelvin e loro equivalenza.  Ciclo di Carnot. Macchine termiche. Rendimento. Scala termodinamica delle temperature. Entropia.

*Gravitazione:  Legge di gravitazione universale. Campo
gravitazionale di una massa puntiforme, di un sistema di masse,
di una distribuzione continua di massa. Flusso e legge di Gauss per il campo
gravitazionale. Potenziale ed energia potenziale gravitazionale.

*Elettricita':  Cariche elettriche. Forze coulombiane. Campo elettrico. Flusso del campo elettrico.  La legge di Gauss.  Cariche nei materiali. Energia potenziale e potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Conduttori in equilibrio  elettrostatico. Condensatori. Corrente elettrica. Resistori. Leggi di Kirchoff. Circuiti RC.

*Main ideas and conceptual instruments: Physical quantities, systems of measurments, measures and errors, coordinate systems, vectors 

*Kinematics of a point-like object: description of the motion, velocity, acceleration. Description of some particular types of motion.

*Dynamics of a point-like object: Forces, the laws of dynamics.

*Work and Energy: Work, power, the kinetic energy theorem, conservative forcecs, potential energy, energy as a constant of motion, equilibrium of a one-dimensional system, Small oscilllations around a stable equilibrium, continuity law for the energy. 
 
*Systems of point particles, collision processes, continuous systems: linear momentum of a system of points, linear momentum and impulse, center of mass. 
 
*Fluid statics and dynamics: ideal fluids, pressure, Stevin law, pressure in a gas with non-negligible density, Archimede's principle, continuity equation for fluids, Bernoulli theorem. 
 
*Thermodynamics: temperature, equation of state for the ideal gases, work in thermodynamical systems, first principle of T hermodynamics, reversible and irreversible transformations, second principle of Thermodynamics (Clausius and Kelvin postulates and their equivalence), Carnot cycle and thermal machines, efficiency, Carnot theorem, thyermodinamical temperature, entropy.
 
*Gravitation: law of universal attraction, gravitational field of a point mass, of a system of point masses and of a continous mass distribution. Flux of the gravitational field, Gauss theorem for the gravitational field. Gravitational potential and gravitational potential energy. 
 
*Electricity: electric charges, Coulomb force, electric field, flux of the electric field, Gauss' law, charges within materials, electric potential and electric potential energy, equipotential surfaces, conducting bodies at equilibrium, capacities, electric current, resistors, Kirchoff's laws, RC circuits.  
 

 

 

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Modalità di insegnamento

Il corso viene normalmente svolto tramite lezioni  tradizionali alla lavagna. Nell'a.a. 2019/2020 sono state in buona msura rimpiazzat da video-lezioni registrate e da esercitazioni on-line a causa dell'emergenza COVID-19.  Nell'a.a. 2020/2021 verra' garantita la fruibilita' completa in modalita' remota del corso, tramite una combinazione di lezioni alla lavagna video-registrate, sessioni on-line di esercizi, video-lezioni; la fruibilita' in presenza verra' garantita per quanto possibile.  

The clourse is administered through traditional blackboard teching, In 2019/2020 most of the lectures had to be replaced by remote teching activities because of the COVID-19 outbreak. In 2020/2021 it is guaranteed that it will be possible to follow the entire course remotely, through a combination of filmed blackboard lectures, on-line sessions and video lectures specifically prepared. The possibility of following the lectures in a classroom will depend on how the situation  will develop.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Normalmente, le modalita' di esame sono le seguenti: Scritto obbligatorio, orale facoltativo se il voto di scritto e' superiore a 23, obbligatorio se compreso tra 18 e 23. Durante lo scritto è possibile tenere con se un formulario di non più di due facciate A4 e sarà a disposizione, alla cattedra, come testo di consultazione, il Jewett and Serway.

A causa delle regole di distanziamento sociale per il contrasto dell'emergenza Covid-19, la sessione di esami estivi dell'anno 2019/2020  si e' svolta a distanza. 

La sessione d'esame di settembre 2020 sara' IN PRESENZA, secondo le modalita' specificate qui sopra. 

L'erogazione dell'esame online sara' tuttavia possibile per gli studenti che si trovino in una delle seguenti condizioni:

a) situazione di fragilità (diretta e indiretta, malattia, etc)

b) residenza o domicilio fuori regione

c) assenza temporanea dal territorio regionale per esigenze documentabili.

Le tre condizioni saranno documentate dallo studente tramite auto-dichiarazioni che verranno controllate dagli uffici di ateneo, non dal docente. 

 

 

There are both a Written and an oral examination. Normally, the rules are the following. The oral examination must be taken if the written exam has been graded less or equal to 23, otherwise it is up to the student to decide if he wants to do the oral as well. During the written exam you can keep a summary of formulae, up to two A4 pages. The Jewett and Serway book will be avaliable for consultation at the professor's desk during the written exam.

Given the COVID-19 emergency, the exams of the summer term of 2019/2020 consisted of a short online written test (to be performed on the Moodle platform) and an oral assessment (to be held by Webex) on the whole program. 

The september session will be performed IN PERSON. 

The online exam will be however guaranteed to students having documented fragilities or leaving outside the region. 

 

 

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Attività di supporto

Sara' svolta un'attivita' di tutoraggio in aula, in ore distinte da quelle ufficiali di lezione. 

There will be a tutorial support activity, held in different hours from the course hours.

Testi consigliati e bibliografia



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Libro
Titolo:  
Principi di Fisica
Anno pubblicazione:  
2015
Editore:  
Edises University
Autore:  
R.A. Serway, J. W. Jewett Jr
ISBN  
Obbligatorio:  
Si
Oggetto:

J. W. Jewett, R. A. Serway, "Principi di Fisica", Volume I, EdiSES, ISBN:978-88-7959-419-6;

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, `Fisica', Volume I, EdiSES, ISBN: 8879591371;

E. Ragozzino, `Principi di Fisica', EdiSES, ISBN: 8879593781

Molto materiale in forma di note e dispense e' disponibile sulla pagina moodle del corso

Auxiliary material in the form of notes, exercises and so on, is avaliable on the moodle page of the course. 



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Note

 

 


 

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Orario lezioniV

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 30/06/2021 09:32

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