Obiettivi formativi
Il corso intende introdurre le conoscenze fondamentali della Fisica moderna ed
approfondire alcune applicazioni per lo studio dei fenomeni più comuni di interesse
per il percorso di Scienze della Natura e dell’Ambiente, in particolare per quanto
riguarda aspetti di struttura della materia e di fonti energetiche alternative al fossile.
Lo scopo è di trasferire conoscenze e facilitare capacità di comprensione che
permetta di avvicinarsi ai principali temi energetici di natura ed ambiente che richiedano un approccio fisico,
interpretare risultati e comunicare in modo comprensibile e corretto, sviluppando le
autonome capacità di apprendimento necessarie per ulteriori approfondimenti ed applicazioni o ricerche.
Si vuole che lo studente sia in grado di applicare i concetti di fisica essenziali, analizzare e semplificare correttamente e criticamente i reali problemi complessi di natura ambientale.
Al termine del corso ci si attende quindi che lo studente sia in grado di:
[Conoscenze e capacità di comprensione] -conoscere le leggi fondamentali della Fisica Moderna e i concetti basilari della Struttura della Materia;Comprendere le leggi e il funzionamento dei principali sistemi di produzione di energia;
spiegare qualitativamente, ma con corrette unità di misura e ordini di grandezza appropriati, i concetti illustrati nel corso.
[Conoscenze e capacità di comprensione applicate] -essere in grado di applicare i concetti termodinamici alle varie fonti energetiche e di valutare analogie e differenze tra sistemi fisici;applicare conoscenza e comprensione dimostrando abilità nella soluzione di esercizi e problemi concreti (in particolare sui temi energetici).
[Capacità di apprendere] - interpretare e comprendere testi di base sui sistemi di produzione di energia;affrontare problematiche nuove applicando concetti di base.[Autonomia di giudizio] -riconoscere ed elaborare collegamenti non solo fra tra le diverse parti del corso ma anche con concetti di base acquisiti in altri insegnamenti;
valutare con senso critico i limiti di validità dei modelli fisici delineati nell’ambito del corso e le approssimazioni necessarie.
[Capacità di comunicare] -comunicare le conoscenze acquisite in modo chiaro, sintetico ed efficace, utilizzando il corretto linguaggio della Fisica, in modo da esporre correttamente concetti anche complessi in un linguaggio comprensibile.
Prerequisiti
Corso di Fisica
Contenuti dell'insegnamento
Il corso, dopo richiami ai concetti e alle applicazioni generali della meccanica e dell’elettromagnetismo, fornisce una brevissima introduzione alla Fisica Moderna e quindi ad alcuni approfondimenti su struttura atomica e molecolare prima di introdurre le basi per lo studio del nucleo atomico, delle reazioni nucleari e della radioattività. Questa parte richiederà 1 CFU.
Verranno poi introdotti i concetti fondamentali (comprese le leggi della termodinamica) per la comprensione delle problematiche connesse alle varie fonti energetiche. Saranno passate in rassegna le varie tecnologie per la produzione di energia (fossile, geotermica, eolica, solare, nucleare).
Programma esteso
Onde - Onde elettromagnetiche ed inquinamento elettromagnetico -
Ottica geometrica – ottica fisica -
I colori della natura e la luce
Fisica Moderna – Struttura della Materia
Atomi – Molecole – Nuclei -
Radioattività naturale ed artificiale
Sorgenti di radiazioni – Interazione radiazione materia - Radiazioni ionizzanti –
Rivelatori di radiazioni -
Energia nucleare – Fissione e fusione
Il sistema Terra-Sole-Atmosfera.
Termodinamica essenziale e panorama delle fonti energetiche: fossile – solare termico e fotovoltaico– eolico – idroelettrico - geotermico etc. e impianti corrispondenti.
Bibliografia
Appunti forniti o indicati dal docente da recuperare in rete, comunque messi a disposizione su Elly. Verrà fornito anche materiale per tests di apprendimento.
Metodi didattici
Lezione tradizionale con numerosi esempi ed esercitazioni, con ausilio di slides e materiale da WEB. Il materiale necessario sarà disponibile sulla piattaforma Elly.
Durante le lezioni verranno costantemente richiamate applicazioni della Fisica
all’esperienza energetica quotidiana suggerendo analogie e corrispondenze per ritrovare le leggi della Fisica, anche e specialmente della Fisica Moderna, in diversi ambiti. Particolare attenzione verrà posta alle esercitazioni/applicazioni con il coinvolgimento degli studenti.
Modalità verifica apprendimento
Il grado di apprendimento viene continuamente valutato in itinere con il
coinvolgimento attivo degli studenti.
Alla fine del Corso un breve colloquio orale integrato da un test a risposta multipla e da una presentazione di circa 10 min (Powerpoint, PPT) su un argomento precedentemente scelto.
La prova orale intende verificare la comprensione delle leggi, dei principi,
dei collegamenti fra argomenti energetici, delle correlazioni fra situazioni apparentemente
diverse. Si intende valutare la capacità di applicare le conoscenze acquisite durante il Corso e non la semplice enunciazione mnemonica.
Con la presentazione si intende inoltre stabilire la correttezza e precisione del linguaggio usato. Si vuole valutare la capacità ad elaborare autonomamente i concetti e a distinguere l’essenziale dal trascurabile. Durante la prova orale d’esame verrà richiesto allo studente di:
- dimostrare di aver sviluppato una capacità di giudizio autonoma basata sulla conoscenza e comprensione delle leggi fondamentali anche elaborando collegamenti tra le diverse parti;
- essere in grado di utilizzare il corretto linguaggio specialistico della Fisica in modo da tradurre correttamente concetti complessi in un linguaggio comprensibile.
La prova orale sarà valutata con scala 0-30 e terrà conto dei risultati del test a scelta multipla e della breve presentazione PPT finale. Verifica dei descrittori di Dublino:
- conoscenze, applicazione delle conoscenze, capacità di apprendimento, autonomia di giudizio saranno verificate durante la discussione degli argomenti (risposte alle domande e svolgimento del test).- le abilità comunicative saranno verificate dall'uso del linguaggio appropriato e dalla correttezza nell'esposizione della presentazione e nel colloquio.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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