SSD: FIS/01
CFU: 6

Insegnamenti propedeutici (se previsti dall'Ordinamento del CdS)

Nessuno 

Eventuali prerequisiti

Nessuno

Obiettivi formativi

Lo studente acquisirà i concetti fondamentali della Meccanica Classica e i primi concetti della Termodinamica, privilegiando gli aspetti metodologici e fenomenologici. Inoltre, acquisirà una abilità operativa consapevole nella risoluzione di semplici esercizi.

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente dovrà dimostrare di:

• Comprendere i principi fondamentali della fisica e le loro applicazioni in situazioni problematiche. In particolare:
  1. enunciare i principi;
  2. indicare le relazioni tra i principi;
  3. confrontare spiegazioni dello stesso fenomeno o situazione mediante principi diversi.
• Conoscere le principali leggi che spiegano i fenomeni fisici. In particolare:
  1. illustrare la legge in termini matematici;
  2. valutare i limiti della legge;
  3. estendere la legge a situazioni simili e a situazioni non note.
• Conoscere le grandezze fisiche operativamente indicando le corrette unità di misura. In particolare:
  1. definire le grandezze fondamentali;
  2. conoscere le operazioni tra le grandezze fondamentali;
  3. descrivere le grandezze derivate in termini delle grandezze fondamentali.
• Conoscere il campo di indagine della fisica. In particolare:
  1. comprendere il significato fisico degli enti matematici utilizzati per descrivere i fenomeni;
  2. delineare il campo di applicabilità (macroscopico/microscopico) delle leggi utilizzate per descrivere i fenomeni;
  3. descrivere i metodi di indagine utilizzati in fisica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di:

• analizzare ed esaminare le situazioni fisiche proposte formulando ipotesi esplicative attraverso modelli matematici, analogie o leggi fisiche;
• formalizzare situazioni problematiche e applicare i concetti esposti al corso, i metodi matematici e gli strumenti disciplinari appresi durante il corso e rilevanti per la loro risoluzione, eseguendo, ove necessario, calcoli, stime, ragionamenti qualitativi;
• interpretare e/o elaborare dati proposti e/o ricavati, anche di natura sperimentale, verificandone la pertinenza al modello scelto e rappresentandoli, ove necessario, mediante linguaggio grafico-simbolico;
• argomentare e descrivere strategie risolutive adottate in situazioni fisiche problematiche, comunicando i risultati ottenuti valutandone al contempo la coerenza con la situazione problematica proposta.

Livelli per tutti i descrittori: L1 – ingenuo o inadeguato; L2 – superficiale o frammentario; L3 – parziale; L4 – completo o generalmente completo.

Programma - Syllabus

Il Metodo Scientifico. Grandezze fisiche e loro definizione operativa, unità di misura, dimensioni. Cinematica del punto materiale in una dimensione. Grandezze vettoriali e cinematica del punto in più dimensioni. Moto parabolico dei corpi e moto circolare. Sistemi di riferimento inerziali, definizione di forza e di massa. Principi della dinamica. Forze fondamentali e leggi di forza. Forze di contatto, forze vincolari, leggi di forza empiriche (forza elastica, forze di attrito e viscose). Problemi notevoli: piano inclinato, oscillatore armonico, pendolo semplice. Impulso e quantità di moto. Lavoro ed energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica e della quantità di moto. Urti in una dimensione. Momento angolare e momento delle forze. Moti relativi, sistemi di riferimento non inerziali e concetto di forza apparente. Cenni sul moto dei pianeti nel sistema solare. Dinamica dei sistemi di punti materiali: equazioni cardinali, centro di massa, leggi di conservazione, teorema di Koenig per l’energia cinetica. Elementi di dinamica del corpo rigido, rotazioni attorno ad asse fisso. Elementi di statica e dinamica dei fluidi. Temperatura e calore, primo principio della termodinamica. Gas ideali.

Materiale didattico

Si veda sito web del docente della materia

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula.

Verifica di apprendimento e criteri di valutazione

Modalità di esame

L'esame si articola in prova scritta e orale. In caso di prova scritta i quesiti sono: a risposta multipla, a risposta libera, esercizi numerici.