Obiettivi Formativi

I principi fondamentali di meccanica, fluidodinamica, termodinamica, elettricità, magnetismo ed elettromagnetismo con particolare attenzione ai principi che controllano i processi naturali biologici e abiologici.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni in aula. Metodi a supporto: Trasparenze e Presentazioni in Power Point delle lezioni.

Prerequisiti

Conoscenze degli elementi di base del calcolo integrale e differenziale e del calcolo vettoriale, delle principali funzioni e delle loro rappresentazioni grafiche.

Verifiche dell'apprendimento

Prove in itinere. Esami scritti e orali finali, con voto espresso in trentesimi.

Programma del Corso

Il metodo scientifico o galileiano Definizione operativa - Misure e unità di misura - Grandezze fisiche - Misure dirette e indirette - Equazioni dimensionali Cinematica del punto materiale Moto rettilineo - Moto rettilineo uniforme - Moto uniformemente accelerato - Caduta dei gravi - Moti in due dimensioni - Moto circolare uniforme - Moti periodici - Moto armonico semplice Dinamica del punto materiale Primo principio della dinamica - Secondo principio della dinamica - Terzo principio della dinamica – Forze - Quantità di moto - Risultante delle forze – Equilibrio - Reazioni vincolari - Forza di attrito - Forza elastica - Forza centripeta - Lavoro di una forza costante - Lavoro di una forza variabile – Potenza – Energia - Energia cinetica - Teorema dell’energia cinetica - Energia potenziale - Teorema di conservazione dell’energia meccanica - Forze conservative – Urti - Cenni di dinamica dei sistemi materiali - Teorema del centro di massa Termodinamica Equilibrio termico - Dilatazione termica lineare e volumetrica – Calore - Propagazione del calore – Equivalenza Calore-Lavoro - Legge fondamentale della termologia - Capacità termica - Calore latente - Energia interna - Primo principio della termodinamica - Trasformazioni termodinamiche - Secondo principio della termodinamica – Entropia - Macchine termiche - Ciclo di Carnot Fluidodinamica Densità – Pressione - Forze di superficie - Equilibrio statico - Legge di Stevino - Principio di Pascal - Principio di Archimede – Viscosità - Fluidi ideali - Principio di Bernoulli - Teorema di Torricelli Elettromagnetismo Interazione elettrica - Legge di Coulomb – Principio di sovrapposizione delle cariche - Campo elettrico - Conduttore in un campo elettrico – Gabbia di Faraday – Potenziale elettrico – Energia elettrostatica – Superfici equipotenziali - Flusso del campo elettrico attraverso una superficie – Legge di Gauss - Campo di una sfera uniformemente carica - Campo di una distribuzione di carica piana uniforme indefinita - Corrente elettrica - Legge di Ohm – Effetto Joule – Interazione magnetica - Campo magnetico - Forza magnetica su filo percorso da corrente - Campo magnetico generato da correnti - Flusso di campo magnetico - Induzione elettromagnetica - Legge di Ampère-Maxwell – Legge di Lenz - Energia del campo elettromagnetico - Onde elettromagnetiche - Onde elettromagnetiche piane - Spettro delle onde elettromagnetiche Ottica geometrica Onde elettromagnetiche e luce visibile - Intensità luminosa - Flusso luminoso - Raggi e fronti d’onda - Interferenza – Riflessione - Rifrazione - Riflessione totale – Dispersione – Diffrazione – Lenti - Specchi Cenni di fisica moderna Corpo nero - Ipotesi di Planck - Effetto fotoelettrico - Effetto Compton - Modello dell’atomo di Bohr - Dualismo onda-corpuscolo – Principi di spettroscopia