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Fisica - a.a. 2009/10

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Anno accademico 2009/2010

Codice dell'attività didattica
INT0398
Docenti
Prof. Roberto Tateo (Titolare del corso)
Prof. Stefano Giovanni Spataro (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Triennale Interfacoltà in Matematica per la Finanza e l'Assicurazione
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
9
SSD dell'attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Le finalità del corso sono: conoscenza dei concetti di base della Meccanica, della Termodinamica, della Fisica dei Fluidi e delle Onde.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza dei fondamenti della Meccanica, della Termodinamica, della Fisica dei Fluidi e delle Onde.

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Programma

Metodo sperimentale in Fisica, unità di misura, grandezze scalari e vettoriali. Cifre significative e ordini di grandezza. Cinematica del punto: vettori posizione, velocità e accelerazione. Moti in una, due e tre dimensioni, 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,  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, il  momento angolare e il  momento torcente. 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 tra due punti materiali, urto completamente anelastico, urto elastico. Forza gravitazionale. Le leggi di Keplero, energia potenziale  gravitazionale.

 

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. Trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento. Esperimenti di Joule, primo principio della termodinamica. Equazione di stato dei gas ideali, trasformazioni di un gas ideale, relazione di Mayer. Energia interna di un gas ideale, trasformazioni cicliche (rendimento di un ciclo, ciclo di Carnot). 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.

 

Fluidi ideali e reali. Idrostatica, idrodinamica. Il teorema di Bernoulli.

 

 

Onde longitudinali e trasversali, onde in una corda tesa, onde stazionarie, onde sonore. Effetto Doppler 

The experimental method in Physics, units and dimensions, scalars and vectors. Significant figures and orders of magnitude. Kinematic of a moving point:    displacement  vectors, velocity and acceleration.  Motion in  one, two and three dimensions,  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 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 and the torque. Central forces, momentum and angular momentum conservation laws. Dynamics of a system of material points: the center of mass and the extensions of the conservations laws. Elastic and inelastic collisions. The gravitational force,  Keplero’s laws and gravitational potential energy.

 

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, thermodynamic transformations,  Mayer’s relation. Internal energy of an ideal gas, thermodynamic cycles, efficiency and  the Carnot engine. 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 the ideal gases.

 

Real and ideal fluids. Hydrostatics and fluidodynamics. Bernoulli’s theorem.

 

Longitudinal and transversal waves, waves on a rope, standing waves, sound waves. The Doppler effect.

 

Testi consigliati e bibliografia

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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, INT0398 (DM270), 9 CFU: 6 CFU, FIS/01, TAF A (Base), Ambito formazione fisica 3 CFU, FIS/02, TAF A (Base), Ambito formazione fisica Modalità di verifica/esame : orale, voto

 

Per l'esame contattare i docenti (Tateo e Spataro) per fissare la data del colloquio orale

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Ultimo aggiornamento: 03/10/2014 11:50

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