Offerta Didattica

 

FISICA

FISICA I

Classe di corso: L-30 - Scienze e tecnologie fisiche
AA: 2017/2018
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
FIS/01BaseLiberaLibera
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
14100412080040
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

Elementi di analisi funzionalizzati alla Fisica: funzioni di una e piu' variabili, limite, derivata, integrale, metodo dei moltiplicatori di Lagrange, equazioni differenziali, campi, scalari, vettori, tensori, operatori di campo, teorema di Gauss, teorema di Stokes. Analisi di Fourier. Definizione operativa delle grandezze fisiche. I metodi di indagine della Fisica. Campioni e unità di misura, sistemi di unità di misura, analisi dimensionale. Processo di misurazione. Misure dirette e indirette. Campionamento a tempo di integrazione e a conteggi costanti. Errore di misurazione. Sistemi fisici: coordinate di descrizione e di configurazione. Traiettoria configurazionale e Spazio delle fasi. Sistemi di coordinate. Cinematica del punto materiale in una dimensione, moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato. Moto parabolico. Le leggi di Newton. Dinamica di una particella, leggi di forza, forze di attrito. Forze di superficie e di volume. Tensore degli sforzi e tensore delle deformazioni. Lavoro ed energia, energia cinetica e teorema lavoro energia. Forze conservative, energia potenziale, sistemi conservativi, conservazione dellenergia meccanica. Dinamica di un sistema a molte particelle, centro di massa, moto del centro di massa, quantità di moto, conservazione della quantità di moto, conservazione del momento angolare. Urti, impulso e quantità di moto. Moto rotatorio e varabili cinematiche rotazionali. Dinamica rotazionale, momento d'inerzia, tensore di inerzia, momento delle forze. Il teorema di Huyghens-Steiner. I teoremi di Konig. Il pendolo matematico. Il pendolo fisico e le condizioni di reversibilita'. Momento angolare, conservazione del momento angolare. Cenni di teoria dellelasticità. Modulo di Young, modulo di Poisson, modulo di compressione. Oscillatore armonico, composizione di moti armonici, moto armonico smorzato e forzato, risonanza. Dinamica Lagrangiana. Equazioni di Lagrange. Equazioni di Hamilton. Variabili cicliche. Omogeneita' del tempo. Omogeneita' dello spazio. Isotropia dello spazio. Lagranziana di un sistema di particelle interagenti. Moto dei pianeti. Forze gravitazionali, la legge di gravitazione universale, l'energia potenziale gravitazionale, il moto dei pianeti e dei satelliti, le leggi di Keplero. Statica e Dinamica dei fluidi. Equazione di Eulero. Teorema di Bernouilli. Forze di volume e forze di superficie. Viscosita'. Legge di Poisseuille. Equazioni di Navier-Stokes. Sistemi, stati termodinamici e variabili di stato. Trasformazioni irreversibili, quasi statiche e irreversibili. Trasformazioni politropiche e variazioni delle funzioni di stato. Leggi della calorimetria. Principio zero della Termodinamica. Trasmissione del calore. Equazione di Fourier. Equazione di continuita' e di conservazione. Funzioni di Stato. Energia Interna. 1 principio della Termodinamica. Esperienza di Joule. Equazione di Mayer. Formula di Eulero. Secondo principio della termodinamica: formulazioni di Clausius, Kelvin, assiomatica e Boltzman. Ciclo di Carnot. Potenziali termodinamici; energia interna, libera, entalpia, potenziale di Gibbs, equazioni di Maxwell. Gas perfetti. Fluidi reali. Introduzione alla termodinamica statistica. Funzioni di distribuzione e loro correlazione con quantita' misurabili.

Metodi didattici

Lezioni frontali Esercitazioni

Prerequisiti

Conoscenze matematiche di base

Verifiche dell'apprendimento

Prove in itinere, esame scritto, esame orale. La verifica dei risultati di apprendimento è affidata a test in itinere, prove scritte e ad esame orale. Nei test in itinere, attraverso una serie di domande e quesiti relativi ai punti cruciali del programma, si tende ad accertare la sufficiente conoscenza e capacità di comprensione acquisita dal candidato, la chiarezza ed efficacia dell’esposizione, con particolare riferimento all’uso appropriato di termini tecnici e alla correttezza della soluzione proposta e dell'esposizione. Se lo studente dimostra di avere acquisito tale sufficienza nei test in itinere, si passa alla prova scritta; infine si passa al colloquio orale dove il livello di verifica viene approfondito sia con riferimento ai risvolti dei singoli argomenti trattati, sia per quanto attiene i collegamenti sistematici tra di essi.

Programma del Corso

Elementi di analisi funzionalizzati alla Fisica: funzioni di una e piu' variabili, limite, derivata, integrale, metodo dei moltiplicatori di Lagrange, equazioni differenziali, campi, scalari, vettori, tensori, operatori di campo, teorema di Gauss, teorema di Stokes. Analisi di Fourier. Definizione operativa delle grandezze fisiche. I metodi di indagine della Fisica. Campioni e unità di misura, sistemi di unità di misura, analisi dimensionale. Processo di misurazione. Misure dirette e indirette. Campionamento a tempo di integrazione e a conteggi costanti. Errore di misurazione. Sistemi fisici: coordinate di descrizione e di configurazione. Traiettoria configurazionale e Spazio delle fasi. Sistemi di coordinate. Cinematica del punto materiale in una dimensione, moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato. Moto parabolico. Le leggi di Newton. Dinamica di una particella, leggi di forza, forze di attrito. Forze di superficie e di volume. Tensore degli sforzi e tensore delle deformazioni. Lavoro ed energia, energia cinetica e teorema lavoro energia. Forze conservative, energia potenziale, sistemi conservativi, conservazione dell’energia meccanica. Dinamica di un sistema a molte particelle, centro di massa, moto del centro di massa, quantità di moto, conservazione della quantità di moto, conservazione del momento angolare. Urti, impulso e quantità di moto. Moto rotatorio e varabili cinematiche rotazionali. Dinamica rotazionale, momento d'inerzia, tensore di inerzia, momento delle forze. Il teorema di Huyghens-Steiner. I teoremi di Konig. Il pendolo matematico. Il pendolo fisico e le condizioni di reversibilita'. Momento angolare, conservazione del momento angolare. Cenni di teoria dell’elasticità. Modulo di Young, modulo di Poisson, modulo di compressione. Oscillatore armonico, composizione di moti armonici, moto armonico smorzato e forzato, risonanza. Dinamica Lagrangiana. Equazioni di Lagrange. Equazioni di Hamilton. Variabili cicliche. Omogeneita' del tempo. Omogeneita' dello spazio. Isotropia dello spazio. Lagranziana di un sistema di particelle interagenti. Moto dei pianeti. Forze gravitazionali, la legge di gravitazione universale, l'energia potenziale gravitazionale, il moto dei pianeti e dei satelliti, le leggi di Keplero. Statica e Dinamica dei fluidi. Equazione di Eulero. Teorema di Bernouilli. Forze di volume e forze di superficie. Viscosita'. Legge di Poisseuille. Equazioni di Navier-Stokes. Sistemi, stati termodinamici e variabili di stato. Trasformazioni irreversibili, quasi statiche e irreversibili. Trasformazioni politropiche e variazioni delle funzioni di stato. Leggi della calorimetria. Principio zero della Termodinamica. Trasmissione del calore. Equazione di Fourier. Equazione di continuita' e di conservazione. Funzioni di Stato. Energia Interna. 1 principio della Termodinamica. Esperienza di Joule. Equazione di Mayer. Formula di Eulero. Secondo principio della termodinamica: formulazioni di Clausius, Kelvin, assiomatica e Boltzman. Ciclo di Carnot. Potenziali termodinamici; energia interna, libera, entalpia, potenziale di Gibbs, equazioni di Maxwell. Gas perfetti. Fluidi reali. Introduzione alla termodinamica statistica. Funzioni di distribuzione e loro correlazione con quantita' misurabili.

Testi di riferimento: 1) Mencuccini, Silvestrini, Fisica Meccanica e Termodinamica, Casa Editrice Ambrosiana. 2) Mencuccini, Silvestrini, Esercizi di Fisica Meccanica e Termodinamica, Casa Editrice Ambrosiana. 3) Mazzoldi, Nigro, Voci, Fisica I, Edises. 4) S. Focardi, L. Massa, A. Uguzzoni, M. Villa, Fisica Generale, Meccanica e Termodinamica, Casa Editrice Ambrosiana. 5) F. Wanderlingh, Sommario di Matematica, S. A. Messina 6) F. Wanderlingh, Corso di Fisica Generale, Meccanica, S. A. Messina 7) F. Wanderlingh, Corso di Fisica Generale, Termodinamica, S. A. Messina

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

FISICA I MOD. A

Docente: SALVATORE MAGAZU'

Orario di Ricevimento - SALVATORE MAGAZU'

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Martedì 12:00 18:00Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra (MIFT), ufficio primo piano corpo C.
Mercoledì 09:00 12:00Dipartimento di Fisica e di Scienze della Terra, ufficio docente corpo C
Giovedì 12:00 16:00Dipartimento di Fisica e di Scienze della Terra, ufficio docente corpo C
Note:

FISICA I MOD. B

Docente: SALVATORE MAGAZU'

Orario di Ricevimento - SALVATORE MAGAZU'

GiornoOra inizioOra fineLuogo
Martedì 12:00 18:00Dipartimento di Scienze Matematiche e Informatiche, Scienze Fisiche e Scienze della Terra (MIFT), ufficio primo piano corpo C.
Mercoledì 09:00 12:00Dipartimento di Fisica e di Scienze della Terra, ufficio docente corpo C
Giovedì 12:00 16:00Dipartimento di Fisica e di Scienze della Terra, ufficio docente corpo C
Note:
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