Scheda programma d'esame
FISICA
DAVIDE ROSSINI
Anno accademico2018/19
CdSINFORMATICA
Codice002BB
CFU6
PeriodoSecondo semestre

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
FISICAFIS/02LEZIONI48
DAVIDE ROSSINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso fornisce un'introduzione sistematica ai principi della fisica classica. Gli argomenti affrontati sono: la descrizione di alcune interazioni fondamentali in natura (interazione gravitazionale ed elettrica), le leggi del moto (derivate dai principi di Newton), i concetti di lavoro ed energia, i principi di conservazione di energia e quantità di moto. Si discutono inoltre le possibilità e i limiti della descrizione dell'evoluzione di alcuni semplici sistemi fisici mediante equazioni differenziali ordinarie.

Al termine del corso, lo studente deve essere consapevole degli aspetti fondamentali della fenomenologia riguardanti la meccanica e l'elettricità, con particolare attenzione ai principi di conservazione e agli elementi fondamentali della teoria del potenziale. Avrà inoltre la capacità di applicare i concetti appresi nella risoluzione dei problemi fisici, mediante una rappresentazione con modelli matematici.

Knowledge

The course deals with a systematic introduction to the principles of classical physics. The covered topics are: the description of some fundamental interactions (gravitational and electric interaction), the laws of motion (derived from Newton's laws), the concepts of work and energy, the conservation of physical quantities as the energy and the momentum. It will also deal with the possibilities and limits of the description of some simple physical systems by means of ordinary linear differential equations.

At the end of the course, the student must be aware of the fundamental aspects of phenomenology concerning mechanics and electricity, with a particular emphasis on the conservation principles and the basic elements of the potential theory. He/She will also have the ability to apply the concepts learned in the resolution of problems, through the representation with simple mathematical models.

Modalità di verifica delle conoscenze

Prova scritta e orale.

Nella prova scritta lo studente dvrà dimostrare le sue capacità nel risolvere semplici problemi di fisica su argomenti previsti nel programma.

Nella prova orale dovrà dimostrare di saper discutere problemi, giustificando adeguatamente le assunzioni.

Assessment criteria of knowledge

Written and oral examination.

In the written exam the student must demonstrate his/her ability through the solution of some simple problems on topics that have been covered during the course.

In the oral exam the student must demonstrate to be able to discuss some problems, adequately justifying his/her assumptions.

Capacità

Lo studente dovrà acquisire dimestichezza al linguaggio fisico-matematico e ai concetti fondamentali della meccanica classica e della fenomenologia del campo elettrico.

Skills

The student will have to become familiar with the physical-mathematical language and with the fundamental concepts of classical mechanics and electrical field phenomenology.

Modalità di verifica delle capacità

Sarà verificata la capacità di impostare e risolvere problemi di fisica sugli argomenti di programma.

Assessment criteria of skills

The ability to set up and solve physics problems on program topics will be verified.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Padronanza dei contenuti di matematica minimali comuni a tutte le scuole medie superiori.

Prerequisites

Mastery of minimal mathematical content common to all kinds of high schools.

Indicazioni metodologiche

Lezioni frontali.

Attività di apprendimento: lezioni, partecipazioni a discussioni, studio assistito, esercizi.

Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities: lectures, participation in discussions, assisted study, exercises.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Grandezze fisiche e operazioni di misura. Campioni, unità di misura. Grandezze vettoriali e operazioni fra vettori. Cinematica del punto materiale: velocità e accelerazione. Moto circolare. Forze a distanza e di contatto. Esempi di forze: forza gravitazionale, forza elettrostatica. La legge di gravitazione universale. Forza di gravità vicino alla superficie terrestre. Concetto di campo di forza. Legge di Gauss con particolare enfasi sul principio di sovrapposizione e sul concetto di simmetria. Dinamica: le leggi del moto (derivate dai principi di Newton), con forze costanti e non. Esempi: forze proporzionali alla velocità, forze dipendenti dalla posizione (forze elastiche e legge di Hooke). Forze di contatto. Vincoli e reazioni. Forze esplicate dai vincoli. Forze di attrito statico e di attrito dinamico. Lavoro ed energia, forze conservative, energia cinetica e potenziale, i principi di conservazione di energia e quantità di moto. Sistemi descrivibili con equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti omogenee e non omogenee. Esempi: moto in fluido viscoso (primo ordine), oscillatore armonico ideale, smorzato, instabile, e pendolo semplice in regime delle piccole oscillazioni (secondo ordine).

Syllabus

Physical quantities and measurements. Samples, units of measurement. Vector quantities and operations between vectors. Kinematics of the material point: velocity and acceleration. Circular motion. Remote and contact forces. Examples of forces: gravitational force, electrostatic force. The law of universal gravitation. Gravity force near the earth's surface. The concept of a field. Gauss's law with particular emphasis on the superposition principle and on the concept of symmetry. Dynamics: the laws of motion (derived from the principles of Newton), with constant and non-constant forces. Examples: velocity proportional forces, position-dependent forces (elastic forces and Hooke's law). Contact forces. Constraints and reactions. Forces expressed by the constraints. Forces of static friction and dynamic friction. Work and energy, conservative forces, kinetic energy and potential, the principles of conservation of energy and momentum. Systems describable with linear differential equations with homogeneous and non-homogeneous constant coefficients. Examples: motion in viscous fluid (first order), ideal harmonic oscillator, damped, unstable, and simple pendulum in the regime of small oscillations (second order).

Bibliografia e materiale didattico

"Gettys Fisica 1", V edizione, a cura di G. Vannini e W. E. Gettys, McGraw-Hill 2015 (Cap. 1-10, 13-14).
"Gettys Fisica 2" V edizione, a cura di G. Cantatore e L. Vitale, McGraw-Hill 2015 (marginalmente utilizzato, solo Cap. 1-3).

Per la parte del corso relativa all’evoluzione di sistemi deterministici si consigliano i primi due capitoli degli appunti del corso di “Modelli della Fisica” di F. Cornolti, disponibili on-line.

Bibliography

"Gettys Fisica 1", V edition, by G. Vannini and W. E. Gettys, McGraw-Hill 2015 (Cap. 1-10, 13-14).
"Gettys Fisica 2" V edition, by G. Cantatore and L. Vitale, McGraw-Hill 2015 (partly used: only Cap. 1-3).

On the evoution of deterministic systems, it is suggested to follow the first two chapters of the course on “Modelli della Fisica” (F. Cornolti), which can be found online.

Indicazioni per non frequentanti

La frequentazione è fortemente consigliata.

Non-attending students info

Attendance is strongly recommended.

Modalità d'esame

Prova scritta e esame orale.

Assessment methods

Written and oral examination.

Ultimo aggiornamento 27/09/2018 17:56