CdSINGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
Codice202BB
CFU6
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano
Al completamento del corso, gli studenti e le studentesse avranno maturato le conoscenze necessarie per capire, modellare e interpretare i più rilevanti fenomeni coinvolti nella meccanica classica e nell'elettromagnetismo. In particolare: 1. saranno in grado di dimostrare solide competenze di fisica generale, che costituiscono la base per studi specialistici, per esempo in statica, meccanica, analisi strutturale, elettricità, idraulica, illuminotecnica; 2. acquisiranno abilità per il problem solving sperimentando un metodo basato sulla modellazione matematica di leggi e principi fisici di base; 3. rinforzeanno le proprie abilità di valutazione critica dei risultati ottenuti risolvendo semplici problemi ed esercizi.
At the successful completion of the course, the student will gain the necessary competence to understand, model and interpret the most relevant phenomena involved in classical mechanics and electromagnetism. In particular: 1. He/she will be able to demonstrate a solid knowledge of general physics, which will set a basis for further more specialized studies, e.g., in statics, mechanics, structural analysis, electricity, hydraulics, illumination and heating technology; 2. He/she will acquire skills for problem solving by experiencing a method based on system modeling and mathematical handling of the involved quantities according to general laws and principles; 3. He/she will experience and reinforce the ability in critically evaluating the results obtained in solving simple problems and exercises.
Le conoscenze acquisite sono verificate durante il corso attraverso la partecipazione attiva degli studenti e delle studentesse alle esercitazioni, attraverso lo svolgimento di prove in itinere, e, al termine del corso, attraverso esame finale scritto e orale. Non ci sono pesi predefiniti nella valutazione delle singole parti di esame (es., scritto e orale).
The student will be assessed on his/her skills against the expected outcomes of the course. During the course, students will be strongly encouraged to take a pro-active role in solving the guided exercises proposed during the semester. Partial written tests are delivered and assessed during the course. The final exam consists of written and oral parts, which are evaluated jointly with no predefined weighting.
Soluzione di semplici problemi di fisica generale, in particolare per la statica e la dinamica di punti materiali, sistemi materiali e corpi rigidi, e di semplici configurazioni di elettrostatica, magnetostatica e circuiti (e cenni di elettromagnetismo)
Problem solving in general physics, in particular statics and dynamics of point-like and extended (rigid) bodies and material systems, and simple configurations of electrostatics, magnetostatics, electricity and circuits (including basic electromagnetism topics).
Esercitazioni guidate, prove scritte in itinere, prova di esame finale scritta e orale: il superamento della prova scritta è prerequisito per l'ammissione all'orale.
Guided exercises, wirtten partial tests, final test (written and oral parts): the successful completion of the written tests is required to access the oral test.
Sviluppo del senso critico e del rigore matematico nella trattazione di semplici problemi di fisica generale.
Development of the critical sense and of the rigorous approach in treating simple physical problems.
Il senso critico e il rigore scientifico sono verificati stimolando la discussione nelle sessioni di esercitazione e nella soluzione guidata degli esercizi.
Critical sense and scientific abilities are assessed requiring the pro-active participation of the students in the exercise sessions and in the guided solutions of exercises.
Prerequisiti del corso sono i fondamenti di matematica, algebra e geometria, con cenni di trigonometria, e la conoscenza dei concetti che sono alla base delle discipline scientifiche (metodo scientifico, misura ed osservazione, formulazione di leggi e principi).
Basics of mathematics, algebra, geometry, trigonometric functions, and basic knowledge of the scientific method (measurement, principles and rules).
Il corso non prevede la partecipazione, in contemporanea o in precedenza, ad altri insegnamenti, ma è raccomandata la frequenza agli altri corsi di indirizzo scientifico-tecnico (es., matematica, geometria, disegno tecnico) somminsitrati nello stesso periodo.
No co-requisite is required, but participation in all courses with scientific-technical content (e.g., mathematics, geometry, technical drawing) available during the year is recommended.
La frequenza e il superamento dell'esame finale del corso sono consigliati in vista della frequenza dei corsi di indirizzo fisico previsti nel piano di studio.
The succesful completion of the course is a suggested prerequisite for all further studies involving scientific and technical topics.
Lezioni frontali ed esercitazioni, con discussione e soluzione guidata di esercizi; studio individuale seguito da applicazione finalizzata alla soluzione di esercizi e semplici problemi
Delivery: face to face
Learning activities:
- attending lectures
- participation in discussions
- individual study
Attendance: Mandatory
Teaching methods:
- Lectures
- Task-based learning/problem-based learning/inquiry-based learning
Programma di massima:
- Cinematica e definizioni rilevanti; moto uniforme, uniformamente accelerato, circolare, armonico.
- Meccanica del punto: equazione del moto, forza peso, forze di reazione, forza elastica, forza gravitazionale; forze di attrito statico, dinamico e viscoso.
- Lavoro, energia cinetica, forze consiervative, differenza di energia potenziale, bilancio energetico.
- Quantità di moto, sua variazione e conservazione in sistemi di punti; urti elastici e anelastici.
- Centro di massa ed equazione del moto traslazionale per sistemi di punti materiali.
- Corpi rigidi, moto di rotazione e traslazione: momento di inerzia ed energia cinetica, momento delle forze ed equazione del moto rotazionale, statica e dinamica di corpi rigidi, momento angolare e sua conservazione in sistemi.
- Fondamenti di elettrostatica: carica e campo elettrico, teorema di Gauss, capacità e condensatori, conduttori e correnti.
- Fondamenti di magnetostatica: proprietà e leggi del campo magnetico.
- Elementi di elettromagnetismo: legge di Faraday e induzione magnetica.
Il programma dettagliato sarà reperibile al sito del docente, http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/ (i programmi dettagliati degli anni accademici precedenti, utili per confronto, sono anche disponibili sul sito del docente).
Basics of the scientific language and methods. Kinematical definitions and relevant mathematics in one dimension and in the real space. Definition of mass and force, mechanics of point-like objects. Definition and expression of work, kinetic and “potential” energy. Relative motion and interaction forces in two object system. Definition and properties pertaining to the center of mass; momentum and its conservation. Rigid bodies and continuum distribution of mass. Translational and rotational dynamics for a rigid body: momentum of inertia, torque, angular momentum and its conservation. Foundations of electrostatics, definitions of electric field. Electrical currents in conductors, resistance and fluidodynamics analogoue. Electrostatic induction and capacitance, example of circuits in the steady state and in the transient. Magnetism in the vacuum and related effects. Maxwell’s equation in the vacuum (integral form). Foundations of electromagnetism and optics (optional topics).
An updated and detailed programme of the course can be found at the lecturer's website http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/
Testi di riferimento: qualsiasi testo di Fisica Generale per corsi universitari, con particolare raccomandazione per R.A. Serway, J.W. Jewett, Jr., Fisica per Scienze e Ingegneria, Quinta Edizione, vol. I, EdiSES, Napoli; un’alternativa è rappresentata da P.R. Kesten, David L. Tauck, Fondamenti di Fisica, Zanichelli/CEA. In alternativa ai testi universitari, un utile riferimento per lo studio può essere costituito da un buon testo di fisica generale per scuole superiori di indirizzo scientifico. Alcuni esercizi (con soluzione), appunti ed approfondimenti sono disponibili in rete presso il sito web del docente (http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/) assieme ai testi e alle soluzioni delle prove scritte degli anni precedenti e ad altre informazioni.
Any textbook of general physics (mechanics and electromagnetism) intended for engineering or science students, such as, for instance: R.A. Serway, J.W. Jewett, Jr., Principi di Fisica, Terza Edizione, vol. I, EdiSES, Napoli. A large collection of material, including lecture notes, exercises, written tests of the past editions of final and periodical exams, is publicly available at the web page of the lecturer ( http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/).
Visitare la pagina web del corso accessibile dal sito del docente ( http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/) e contattare tempestivamente il docente per ogni necessità.
To keep in touch with the lecturer prior to participating in the exams, and to visit the web page of the lecturer at http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/
Prova scritta e orale. Il superamento della prova scritta permette l'accesso alla prova orale. Il superamento della prova scritta può essere rimpiazzato dal superamento di prove scritte di verifica in itinere somminstrate durante l'anno.
Informazioni aggiornate e dettagliate sulle modalità di esame saranno disponibili al sito del docente http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/
Written and oral tests. The succesful completion of the written part is required in order for the students to participate in the oral part. The fulfillment of the written test can be replaced by the succesful completion of partial written tests, delivered during the course.
Update and detailed information can be found at http://www.df.unipi.it/~fuso/dida/
Non previsti.
N/A