Obiettivi Formativi

Acquisizione delle conoscenze di base sulla meccanica Newtoniana, proprietà meccaniche dei fluidi e sulla termodinamica classica. Capacità di risolvere problemi con un approccio razionale e scientifico.

Learning Goals

Acquisition of conceptual knowledge of Newtonian mechanics, mechanicalproperties of fluids and classical thermodynamics. Acquisition of ability to solve problems with a rational and scientific approach.

Metodi didattici

Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni in aula con il coinvolgimento diretto gli studenti, allo scopo di stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.

Teaching Methods

The course, in order to achieve the expected objectives, mainly takes place through lectures. There are also practical based lessons in the classroom and guided exercises with teacher support, with the aim of stimulating the approach to problem solving with autonomy and a critical thinking. All activities are carried out with the support of lecture slides.

Prerequisiti

Conoscenze di matematica di base, abilità con le operazioni con logaritmi ed esponenziali. Conoscenze elementari di calcolo differenziale e integrale, conoscenze di base di trigonometria.

Prerequisites

Basic mathematics knowledge, skills with operations with logarithms and exponentials. Basic knowledge of differential and integral calculus, basic knowledge of trigonometry.

Verifiche dell'apprendimento

L’esame consta di due parti: una prova scritta e una prova orale. In particolare la prova scritta prevede la risoluzione di problemi sugli argomenti del programma. Può esser svolta secondo due modalità: attraverso il superamento delle prove in itinere, oppure attraverso l’appello istituzionale. Le prove parziali in itinere, in numero pari a due, saranno svolte a metà e a fine corso. Gli studenti che raggiungeranno la sufficienza in entrambe le prove saranno ammessi alla prova orale. Nel caso di esito insufficiente, gli studenti dovranno sostenere la prova scritta nelle varie sessioni di appello. Inoltre gli studenti che avranno superato solo una delle due prove in itinere, potranno recuperare la parte insufficiente o non svolta nel corso delle sessioni di appello. Le prove scritte superate verranno considerate valide per tutte le sessioni dell’anno accademico. La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso (definizioni, esempi rilevanti, applicazioni, teoremi, collegamenti tra i vari argomenti.). Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto prevalentemente della valutazione ottenuta durante la prova orale.

Assessment

The exam consists of two parts: written test and oral test. In particular, the written test involves solving problems on the topics of the program. It can be carried out in two ways: through passing the ongoing tests or through the institutional appeal. The partial tests in itinere, in number equal to two, will be carried out during the academic year. Students who achieve a pass in both tests will be admitted to the oral test. In case of insufficient results, students will take the written test in the various sessions of appeal. Furthermore, students who have passed only one of the two ongoing tests, will be able to recover the insufficient part or the part not carried out during the session of appeal. Passed written tests will be considered valid for all sessions of the year. The oral exam focuses on topics covered during the course (definitions, relevant examples, applications, theorems, links between the various topics.). It has the dual purpose of verifying the level of knowledge and understanding of course contents and to evaluate the autonomy of judgment, the ability to learning properties, communication skills and scientific language and then evaluate the faculties acquired by the logical-deputy student. The final grade is expressed out of thirty and mainly takes into account the evaluation obtained during the oral exam.

Programma del Corso

CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE: Moto rettilineo. Moto circolare uniforme. Moto parabolico. Accelerazione radiale e tangenziale. DINAMICA DEL PUNTO. Concetto di forza. Sistemi di forze in due e tre dimensioni. Leggi di Newton. Equilibrio. Forze d’attrito. Piano inclinato. Lavoro ed energia. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Forze conservative e non conservative. Energia potenziale. QUANTITA' DI MOTO E URTI. Forze interne e forze esterne. Il centro di massa. Teorema del centro di massa. Quantità di moto e sua conservazione. Impulso. Urti elastici, anelastici e completamente anelatici in una dimensione. DINAMICA DEL CORPO RIGID. Rotazione di un corpo rigido intorno ad un asse fisso. Variabili angolari e variabili lineari. Energia cinetica rotazionale. Momenti di inerzia. Momento di una forza. Momento angolare di un corpo rigido in rotazione. Conservazione del momento angolare per un sistema isolato. Equilibrio statico del corpo rigido. STATICA E MECCANICA DEI FLUIDI. Pressione. Equilibrio statico di un fluido. Legge di Pascal. Principio di Archimede. Portata. Teorema di Bernoulli ed applicazioni. TERMOMETRIA. Equazione di stato di un sistema termodinamico; leggi dei gas; equazione di stato dei gas perfetti e dei gas reali; postulato zero della termodinamica; scale di temperature. Calorimetria: calorimetri, caloria, calori specifici e trasporto del calore. TERMODINAMICA: reversibilita' e irreversibilita' delle trasformazioni termodinamiche; primo principio della termodinamica e relazione di Mayer; sorgenti e macchine termiche e secondo principio della termodinamica; teoremi di Carnot e di Clausius; entropia e suo principio. Teoria cinetica dei gas; terzo principio della termodinamica. Funzioni termodinamiche MOTI OSCILLATORI Moto armonico. Energia di un oscillatore armonico. Pendolo semplice e composto.

Course Syllabus

KINEMATICS OF PARTICLES. Motion in one dimension. Motion in two dimension. Circular motion. Parabolic motion. Radial and tangential acceleration. DYNAMICS OF PARTICLES. Systems of forces in two and three dimensions. Equilibrium. Newton's laws. Friction forces. Inclined plane. Work done by a force. Kinetic energy. Conservative and non conservative forces. Potential energy. Conservation law for mechanical energy. QUANTITY OF MOTION AND COLLISIONS. Internal and external forces. Center of mass. Conservation law for the quantity of motion. Elastic, inelastic and perfectly inelastic collisions. RIGID OBJECT DYNAMICS. Rotation and translation about a fixed axis. Moment of inertia. Moment of a force. Angular momentum and conservation. Equilibrium for a rigid body. THERMOMETRY: Equation of state of a thermodynamic system; Boyle's and Charles' laws; equations of state of perfect and real gases; zeroth postulate of thermodinamics; scales of temperature. Calorimetry: calorimeters, calorie, specific heat, and heat transfer. THERMODYNAMICS: reversibility and irreversibility of thermodynamic transformations; first law of thermodynamics and Mayer's equation; heat reservoirs and heat engines and second law of thermodynamics; Carnot's and Clausius' theorems; entropy and entropy law. Gas kinetic theory; third law of thermodynamics. MECHANICS OF FLUIDS. Pressure. Static equilibrium. Pascal law. Archimede principle. Ideal fluid. Dynamics of fluids. Mass flow rate. Bernoulli theorem and applications. HARMONIC MOTION. Energy for an harmonic motion. Harmonic motion and uniform circular motion. Simple and compound pendulum.