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Fisica - a.a. 2011/12

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Anno accademico 2011/2012

Codice dell'attività didattica
INT0738
Docenti
Prof. Marco Billo' (Titolare del corso)
Dott. Aurelio Siro Tonachini (Esercitatore)
Corso di studi
Laurea Triennale Interfacoltà in Matematica per la Finanza e l'Assicurazione
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
D.M. 270 - TAF A
Crediti/Valenza
9
SSD dell'attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto e Orale
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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 e delle Onde, di elettrostatica e di correnti elettriche.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Capacita' di applicare strategie di modellizazione matematica e di risoluzione dei problemi in semplici situazioni fisiche ma anche in altri ambiti.

 

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Attività di supporto

Sara' svolta, dal dott Tonachini, un'attivita' di tutoraggio che consistera' nella correzione individuale di alcuni compiti assegnati a casa e in alcuni incontri in aula, in orario che sara' concordato coi partecipanti al corso ma che (per ragioni di disponibilita' di aule) potra' essere il Giovedi' mattina dalle 8.15 alle 9.15 oppure il Venederdi' pomeriggio dopo le 16.

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Programma

 Metodo sperimentale in Fisica, unità di misura, grandezze scalari e vettoriali. Cifre significative e ordini di grandezza. Errori. Cinematica del punto: vettori posizione, velocità e accelerazione. Moti in una, due o piu' dimensioni (tre come caso particolare); moto armonico, moto circolare uniforme. Trasformazioni di Galileo. Dinamica di una massa puntiforme. Forza e massa, le tre leggi di Newton della dinamica. Forza elastica, forza gravitazionale e di Coulomb,  attrito statico e dinamico. Lavoro ed energia cinetica. Teorema delle forze vive. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione  dell'energia meccanica. L’oscillatore armonico. Impulso e quantità di moto. Cenni al  momento angolare. Principi di conservazione. Forze centrali. Principio di conservazione della quantità di moto e del momento angolare. Dinamica dei sistemi di punti materiali: concetto di centro di massa, estensione dei teoremi di conservazione ai sistemi di punti materiali. Urti come esempio di applicazione delle leggi di conservazione.  Termodinamica: Sistemi e stati termodinamici, variabili termodinamiche macroscopiche. Definizione di temperatura, termometria. Sorgenti di calore, calorimetria, misura di calori specifici, cambiamenti di fase e calori latenti.  Esperimenti di Joule, primo principio della termodinamica. Equazione di stato dei gas ideali. Energia interna di un gas ideale, trasformazioni cicliche. Secondo principio della termodinamica, postulati di Kelvin-Planck e di Clausius, reversibilità ed irreversibilità. Teoremi di Carnot e di Clausius, la funzione di stato entropia, il principio dell'aumento dell'entropia. Entropia e i gas ideali. Cenni ai fluidi, e in particolare alla appplicazione di leggi di conservazione in questo ambito. Idrostatica, idrodinamica. Il teorema di Bernoulli. Cenni alle onde. Principio di sovrapposizione. Forze, campi e potenziali elettrici. Corrente e circuiti a corrente continua.

 

The experimental method in Physics, units and dimensions, scalars and vectors. Significant figures and orders of magnitude. Errors. Kinematic of a moving point:    displacement  vectors, velocity and acceleration.  Motion in  one, two dimensions and more;  harmonic and uniform circular motion. The Galilean transformation. Dynamics of a point with mass.  Force and mass, Newton’s  three laws of dynamics.  Elastic and  gravitational and Coulomb forces, static and kinematic friction. Work-kinetic energy theorem. Conservative forces and potential energy. The law of conservation of mechanical energy. The harmonic oscillator. Impulse and momentum, the angular momentum. Momentum and conservation laws. Dynamics of a system of material points: the center of mass and the extensions of the conservations laws. Elastic and inelastic collisions. Thermodynamic systems and thermodynamic states, macroscopic  variables. Temperature and its measurements. Heat, specific heat capacity, phase transitions  and the latent heat. Heat transmission: conduction, convection, and irradiation. Joule’s experiment and the first law of thermodynamics. The  equation of state for an ideal gas. Internal energy of an ideal gas, thermodynamic cycles. Second law of thermodynamics, Kelvin-Planck and Clausius statements, reversibility and irreversibility. Carnot and Clausius theorems, the entropy, the principle of maximum entropy. Entropy and ideal gases. Brief survey of hydrostatics and fluidodynamics. Bernoulli’s theorem. Basic concepts avout waves. Superposition principle. Electric forces, electric field and potential. Currents and circuits.

 

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Testi consigliati e bibliografia

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

 

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Note

FISICA, INT0738 (DM270), 9 CFU: 9 CFU, FIS/02, TAF A (Base), Ambito formazione fisica .

 Modalità di verifica/esame : scritto obbligatorio, orale facoltativo (obbligatorio sotto un voto minimo di scritto)

 


 
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Ultimo aggiornamento: 15/12/2014 15:28

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