Obiettivi formativi
Il corso si prefigge di fornire allo studente le nozioni fondamentali della meccanica classica, della termodinamica e dell'elettrostatica. Queste nozioni, illustrate anche attraverso un ampio numero di esempi, dovranno consentirgli di impostare e risolvere semplici problemi e di comprendere alcune proprietà fondamentali della materia, derivanti dalle leggi studiate.
Prerequisiti
Analisi matematica e geometria - consigliati
Contenuti dell'insegnamento
Meccanica
Introduzione, grandezze, loro misura ed errore relativo, modelli, i vettori in pratica
Cinematica e dinamica, massa, forza, leggi del moto.
Meccanica del punto materiale, equazioni del moto, momento lineare, urti.
Lavoro ed energia, lavoro, energia cinetica e potenziale, conservazione dell'energia meccanica.
Accenni alla meccanica del corpo rigido, cinematica, momento di inerzia, momento angolare e momento delle forze, statica e dinamica, rotolamento e rotazione, conservazione di energia, quantità di moto e momento angolare.
La legge di gravità di Newton, massa gravitazionale e inerziale, accelerazione di gravità, energia potenziale.
Elettrostatica
Legge di Coulomb e campo elettrico.
Legge di Gauss e sue applicazioni. Distribuzioni continue di cariche.
Potenziale elettrostatico, lavoro del campo, energia potenziale e potenziale.
Conduttori in equilibrio elettrostatico e teorema di Coulomb, condensatori.
Dielettrici, la costante dielettrica e la descrizione dipolare degli isolanti.
Termodinamica
Grandezze termodinamiche, volume, pressione, portata dei fluidi, teorema di Bernoulli.
Equilibrio termico e principio zero della termodinamica. Temperatura, termometri e scale termometriche.
Teoria cinetica dei gas: origine microscopica della temperatura ed equipartizione dell'energia.
Primo principio della termodinamica, calore specifico e calore latente, lavoro e trasformazioni termodinamiche, energia interna, cicli.
Secondo principio della termodinamica, macchine termiche e frigorifere, reversibilità e ciclo di Carnot.
Entropia.
Bibliografia
Testi consigliati
D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, “Fondamenti di fisica” vol 1-2(CEA)
W.E. Gettys, F.J. Keller, M.J. Skove, “Fisica classica e moderna” vol. 1 e 2 (casa editrice McGraw-Hill) Terza edizione
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, “Elementi di Fisica” in più volumi (EdiSES)
Testi di approfondimento
Serway-Beichner – Fisica per Scienze ed Ingegneria Vol 1-2 – Ed. EdiSES
Halliday-Resnick-Krane – Fisica 1 e 2 – Ed. CEA
P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci – Fisica vol. I e II . Ed. EdiSES
Metodi didattici
Ogni argomento d'esame è accompagnato da un congruo numero di ore dedicate allo svolgimento delle esercitazioni.
Modalità verifica apprendimento
Due prove scritte in corso d'anno o prova scritta d'ammissione in alternativa. L'orale è obbligatorio solo se non si raggiunge un risultato minimo (dettagli sulla pagina web del docente).
