Obiettivi Formativi

Conoscenza degli elementi di fisica generale connessi alle discipline caratterizzanti il corso di studio e conoscenza del calcolo matematico e statistico applicato alle discipline del corso di studio.

Learning Goals

Knowledge of the general principles of physics connected to the subjects studied in the degree course and Knowledge of mathematical and statistical calculus applied to the subjects studied in the degree course.

Metodi didattici

Il corso è strutturato in lezioni frontali ed esercitazioni. Le lezioni frontali si avvalgono di supporti visivi (PowerPoint) che aiutano lo studente ad organizzare al meglio il materiale contenuto nei libri di testo e i propri appunti. Le esercitazioni svolte sono esaminate e corrette direttamente in classe.

Teaching Methods

The course is structured into lectures and tutorials. Lectures encompasses also powerpoint presentations in order to help students to organize their notes and materials from textbooks. Tests are examined and corrected in classroom.

Prerequisiti

Nessuno

Prerequisites

None

Verifiche dell'apprendimento

Esame finale orale

Assessment

Final oral exam

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: 1944/1 - ELEMENTI DI CALCOLO MATEMATICO E STATISTICO ------------------------------------------------------------ Insiemi e relazioni. Elementi di Logica Matematica. Matematica combinatoria. Operazioni e strutture algebriche. Numeri reali. Matrici e determinanti. Sistemi lineari. Geometria analitica. Funzioni reali di variabile reale. Limiti. Derivate. Integrali. Statistica descrittiva. ------------------------------------------------------------ Modulo: 1944/2 - FISICA ------------------------------------------------------------ Grandezze fisiche e unità di misura. Grandezze scalari e vettoriali e loro proprietà. Cinematica del punto. Moto circolare uniforme. Moto parabolico. Dinamica del punto.Concetto di forza. Leggi di Newton. Forze d’attrito. Piano inclinato. Lavoro ed energia. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Forze conservative e non conservative. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Quantità di moto e urti. Quantità di moto e sua conservazione. Impulso. Urti elastici, anelastici e completamente anelatici in una dimensione. Il centro di massa. Teorema del centro di massa. Dinamica del corpo rigido. Moti oscillatori. Moto armonico. Variabili angolari e variabili lineari. Energia cinetica rotazionale. Momenti di inerzia. Momento di una forza. Momento angolare. Momento angolare di un corpo rigido in rotazione. Conservazione del momento angolare per un sistema isolato. Meccanica dei fluidi. Pressione. Equilibrio statico di un fluido. Legge di Pascal. Principio di Archimede. Fluido ideale. Dinamica dei fluidi. Portata. Teorema di Bernoulli ed applicazioni. Temperatura. Il primo principio della termodinamica. La teoria cinetica dei gas. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica. La carica elettrica. Campo e potenziale elettrostatico. Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb. Campo elettrostatico e distribuzioni di carica. Linee di forza del campo elettrostatico. Moto di una carica in un campo elettrostatico. Lavoro della forza elettrica. Potenziale elettrostatico. Energia potenziale e superfici equipotenziali. Legge di Gauss e sue applicazioni. Conduttori. Capacita' di un conduttore isolato. Condensatori. Condensatori in parallelo ed in serie. Campo elettrico all'esterno ed all'interno di un dielettrico polarizzato. Conduzione e corrente elettrica. Legge di Ohm. Resistenza elettrica. Resistenze in serie ed in parallelo. Circuiti RC. Leggi di Kirchhoff. Campo magnetico. Linee di forza del campo magnetico. Legge di Gauss per il campo magnetico. Forza di Lorentz. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Sorgenti del campo magnetico. Campo magnetico prodotto da una corrente. Legge di Biot-Savart. Legge di Ampere. Proprieta' magnetiche della materia. Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche. L'induzione elettromagnetica e la legge di Faraday. Legge di Lenz. Origine della forza elettromotrice indotta. Autoinduzione. Energia magnetica. Mutua induzione. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. La velocita' della luce. Riflessione e rifrazione delle onde. Principio di Huygens-Fresnel. Interferenza e diffrazione. Fenomeni di interferenza. Fenomeni di diffrazione. Lenti. Specchi.

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: 1944/1 - ELEMENTI DI CALCOLO MATEMATICO E STATISTICO ------------------------------------------------------------ Sets and relations. Elements of Mathematical Logic. Combinatorial mathematics. Algebraic operations and structures. Real numbers. Matrices and Determinants. Linear systems. Analytic geometry. Real functions of real variable. Limits. Derivatives. Integrals. Descriptive Statistics. ------------------------------------------------------------ Modulo: 1944/2 - FISICA ------------------------------------------------------------ Fundamental quantities and units. Dimensional analysis. Scalar, vectors and their properties. Kinematics of particles. Velocity and acceleration. Uniform circular motion. Parabolic motion. Dynamics of particles. Equilibrium. Newton's laws. Friction forces. Inclined plane. Work - energy relations. Kinetic energy. Work- kinetic energy theorem. Conservative and non conservative forces. Potential energy. Conservation law for mechanical energy. Quantity of motion. Center of mass. Conservation law for the quantity of motion. Elastic, inelastic and perfectly inelastic collisions. Harmonic motion and uniform circular motion. Simple and compound pendulum. Rigid body dynamics. Linear and angular variables. Rotational kinetic energy. Moment of inertia. Moment of a force. Angular momentum and conservation. Mechanics of fluids. Pressure. Static equilibrium. Pascal law. Archimede principle. Ideal fluid. Dynamics of fluids. Mass flow rate. Bernoulli theorem and applications. Temperature. The first principle of thermodynamics. The kinetic theory of gases. Thermal machines, entropy and the second principle of thermodynamics. Electric charge. Insulators and conductors. Coulomb's law. Electrostatic field. Electrostatic field and charge distributions. Lines of force of the electrostatic field. Motion of a charge in an electrostatic field. Work of the electric force. Electrostatic potential. Equipotential surfaces. Gauss' law and its applications. Conductors. Electric capacity of an insulated conductor. Capacitors. Capacitors in parallel and in series. Dielectrics. Polarization of dielectrics. Conduction and electricity. Ohm's law. Electrical resistance. Resistances in series and in parallel. RC circuits. Kirchhoff's laws. Magnetic field. Lines of force of the magnetic field. Gauss' law for the magnetic field. Lorentz force. Ampere's law. Motions of charged particles in a uniform magnetic field. Sources of the magnetic field. Magnetic field produced by a current. The Biot-Savart's law. Magnetic properties of matter. The concept of magnetization. Substances diamagnetic, paramagnetic and ferromagnetic. Electromagnetic induction and Faraday's law. Lenz's law. Maxwell's equations. Electromagnetic waves. Generalities on wave phenomena. The speed of light. Reflection and refraction of waves. Huygens-Fresnel principle. Interference and diffraction. Lenses. Mirrors.