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.

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.

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.

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.

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.