CdSSCIENZE GEOLOGICHE
Codice004BB
CFU9
PeriodoAnnuale
LinguaItaliano
Lo studente alla fine del corso deve essere consapevole degli aspetti fondamentali della fenomenologia riguardanti la meccanica, l'elettricità e il magnetismo, con particolare attenzione ai principi di conservazione e agli elementi fondamentali della teoria del potenziale. Avrà la capacità di applicare i concetti appresi nella risoluzione dei problemi. Riceverà anche i concetti fondamentali dell'ottica, utili per la mineralogia e altre applicazioni nel campo delle Scienze della Terra.
The student at the end of the course must be aware of the fundamental aspects of phenomenology concerning the mechanics, electricity and magnetism, with a particular emphasis on the conservation principles and the basic elements of the potential theory. He will have the ability to apply the concepts learned in the resolution of problems. It will also receive the basic concepts of optics, useful for applications in the field of Earth Sciences.
Nella prova scritta lo studente dvrà dimostrare le sue capacità nel risolvere problemi di fisica su argomenti previsti nel programma.
Nella prova orale dovrà dimostrare di saper discutere problemi, giustificando adeguatamente le assunzioni.
In the written exam the student must demonstrate his ability to solve problems on physical arguments. In the oral exam he have to be able to discuss a physical problem, justifying properly the assumptions.
Methods:
- Final written exam
- Final oral exam
- Periodic written tests
Lo studente dovrà acquisire dimestichezza al linguaggio fisico-matematico e ai concetti fondamentali della meccanica classica e della fenomenologia elettrica e nagnetica.
The student will have to become familiar with the physical-mathematical language and with the fundamental concepts of classical mechanics and electrical and nagnetic phenomenology.
Sarà verificata la capacità di impostare e risolvere problemi di fisica sugli argomenti di programma.
The ability to set up and solve physics problems on program topics will be verified.
Padronanza dei contenuti di matematica minimali comuni a tutte le scuole medie superiori.
Mastery of minimal mathematical content common to all kinds of high schools.
Frequentazione del corso di Matematica
Attendance of the course of Mathematics
Delivery: face to face
Learning activities:
- attending lectures
- individual study
- ICT assisted study
Attendance: Advised
Teaching methods:
- Lectures
- Task-based learning/problem-based learning/inquiry-based learning
Concetti generali. Grandezze fisiche e loro misura. Sistemi coerenti di unità di misura. Il sistema internazionale (SI). Grandezze scalari e vettoriali. Vettori e algebra vettoriale.
Cinematica. Moto lungo una traiettoria: Legge oraria del moto; velocità e accelerazione media; velocità e accelerazione istantanea. Moto nello spazio tridimensionale: posizione, velocità e accelerazione come grandezze vettoriali. Accelerazione tangenziale e centripeta. Moto circolare uniforme.
Dinamica del punti materiale. Definizione di forza, massa, quantità di moto. I tre principi fondamentali della dinamica. Lavoro ed energia. Teorema dell’energia cinetica. Forze conservative. Energia potenziale. Principio di conservazione dell’energia meccanica. Vincoli e forze vincolari. Forza d’attrito. statico e d’attrito dinamico. Moto di un corpo soggetto all’attrito viscoso. Sistemi di riferimento non inerziali. Forze d’inerzia. Forze elastiche. Energia potenziale elastica. Moto di un corpo soggetto a forze elastiche.
Dinamica dei sistemi di corpi. Sistemi di punti materiali: il centro di massa; forze interne ed esterne al sistema; quantità di moto totale; teorema dell’impulso; principio di conservazione della quantità di moto. Applicazione ai problemi di urto. Moto di rotazione intorno ad un asse. Velocità angolare, periodo e frequenza. Corpi rigidi. Definizione di momento d’inerzia. Momento d’inerzia di corpi di semplice geometria. Teorema degli assi paralleli. L’energia cinetica rotazionale di un corpo, Il momento delle forze e la dinamica del corpo rigido vincolato a ruotare intorno ad un asse fisso. Le due equazioni cardinali dei sistemi di punti materiali. Il moto di rotolamento, Corpi rigidi soggetti alla forza peso. Condizioni di equilibrio: equilibrio stabile, instabile, indifferente. Moto del pendolo. Il momento della quantità di moto e il principio di conservazione della quantità di moto.
La forza gravitazionale. La legge di gravitazione universale. Le leggi di Keplero e l’applicazione dei principi di conservazione dell’energia e della quantità di moto alla meccanica dei corpi celesti. La forza di gravità sulla Terra.
Statica dei fluidi. La pressione. Il principio di Pascal. Legge di Stevino. La spinta d’Archimede. Elementi di ottica. Riflessione e rifrazione della luce. Specchi e lenti. Lenti d’ingrandimento e microscopi. Luce polarizzata e angolo di Brewster. Proprietà ondulatorie della radiazione: interferenza, diffrazione. Principio di Huygens. Potere risolutivo di un microscopio. con Raggi X e riflessione di Bragg.
Elettricità e magnetismo. La carica elettrica e la legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrostatico. Il teorema di Gauss e sue applicazioni. Conduttori e isolanti. Campo elettrico nei conduttori. Dipoli elettrici: campo elettrico generato e interazione con un campo elettrico uniforme. Cenni sull’induzione elettrostatica e la polarizzazione di un dielettrico. La capacità di un conduttore. Condensatori in serie e in parallelo. La corrente elettrica. Le leggi di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Carica e scarica di un condensatore. Il campo magnetico. Legge di Lorentz Forza agente su un filo percorso da corrente in un campo magnetico uniforme. Campi magnetici generati da correnti: legge di Biot e Savart. Momento magnetico di una spira. Teorema d’Ampère. Campo generato da un solenoide.
The mechanics of the point. Vectors and vector algebra. Tangential and centripetal acceleration. Definition of force, mass, momentum. The three basic principles of dynamics. Work and energy. Potential energy and the principle of conservation of mechanical energy. Kepler's Laws and celestial mechanics. Mechanics of extended bodies. Center of mass. Problems of scattering. Principle of conservation of momentum and angular momentum. Rigid bodies in rotation around a fixed axis. Equilibrium conditions. Stable equilibrium, unstable, indifferent. Elements of Fluid statics. Basic concepts of geometrical optics and wave optics. Electric field and electrostatic potential. Gauss's theorem and its applications. The electric current and Ohm's Law. Magnetic effects of currents. The Lorentz force. The law of Biot and Savart. The law of Laplace. Ampère theorem. Magnetic field in a solenoid.
La frequentazione è fortemente consigliata
Attendance is strongly recommended
Prova scritta e esame orale.
Written and oral exam