ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| FISICA | FIS/07 | LEZIONI | 64 |
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Introduzione al linguaggio della Fisica come descrizione matematica dei fenomeni naturali. Conoscenza delle leggi fondamentali della meccanica con particolare attenzione all'uso del concetto di conservazione delle grandezze fisiche. Descrizione di problemi fisici attraverso semplici modelli matematici. Capacità di costruzione di modelli deterministici in grado di descrivere e predire l’evoluzione di sistemi naturali.
The student who successfully completes the course:
Le conoscenze saranno verificate:
The acquired knowledges will be assessed by means of:
Capacità di apprendimento, di comprensione e di verifica di un modello matematico della realtà. Capacità di risolvere problemi pratici di interesse fisico.
Skill in learning, understanding, and verifying a mathematical model of real world. Ability of solving practical problems of physical interest.
Durante la prova orale vengono testate, attraverso appositi esercizi, le capacità di problem solving su temi di interesse pratico.
Test of problem solving ability during the oral exam.
Lo studente può acquisire capacità di porsi criticamente e attivamente di fronte a raccolta ed elaborazione dati e nel problem solving.
Students can critically examine problems and practcical situations being able to collect and elaborate data.
Saranno verificati i comportamenti acquisiti attraverso appositi quesiti negli scritti e all'orale.
Test of the learned behavior during final exams.
Conoscenze matematiche di base relative alla geometria euclidea, alla geometria analitica ed alla trigonometria. Conoscenza del concetto generale di funzione matematica. Conoscenza delle operazioni con potenze, esponenziali e logaritmi. Conoscenza dell'algebra di base, fino alla risoluzione di equazioni di secondo grado. Conoscenza delle operazioni con potenze di dieci e delle conversioni fra unità di misura di comune uso.
Basic mathematics knowledge, including algebra, euclidean geometry, analystic geometry and trigonometry. Concept of mathematical function. Knowledge of operations with function like power law, exponential, and logarithm. Knowledge of basic algebra, up to the resolution of second degree equation. Knowledge of the operation with power of 10 and conversion of the measurement units of common use.
Il processo di apprendimento è organizzato in sequenza logica con valutazione intermedia degli obiettivi di apprendimento raggiunti. Si accompagna l’introduzione dei concetti fondamentali con esempi pratici durante le esercitazioni in aula. Viene inoltre fornito on-line materiale opzionale per lo studio a casa (come esercizi svolti, tutorials, appunti delle lezioni, dispense per approfondimento su singoli argomenti, ecc.).
Delivery: face to face.
Learning activities:
Attendance: Not mandatory.
Teaching methods:
Breve riepilogo dei prerequisiti matematici del corso.
Meccanica.
Grandezze fisiche e loro misura. Unità fondamentali e unità derivate, sistemi di unità di misura. Campioni di lunghezza, massa e tempo. Analisi dimensionale, conversione tra unità di misura.
Vettori e scalari. Sistemi di riferimento. Versori e componenti di un vettore. Operazioni con i vettori: somma, prodotto scalare e vettoriale.
Moto in una dimensione: velocità media, velocità istantanea, accelerazione, diagrammi del moto, moto uniforme, moto uniformemente accelerato, corpi in caduta libera. Moto in due dimensioni: moto del proiettile e moto circolare uniforme.
Le leggi del moto: forze fondamentali, forze a contatto e a distanza, principio d’inerzia, massa inerziale, riferimenti inerziali, seconda e terza legge di Newton, caduta dei gravi e moto sul piano inclinato. Forze di attrito. Attrito viscoso e caduta libera in un fluido viscoso.
Lavoro di una forza. Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica. Forze conservative e non conservative. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Velocità angolare e accelerazione angolare. Coppie di forze e momento torcente. Equilibrio dei corpi rigidi.
Meccanica dei fluidi.
Pressione e sua misura. Variazione della pressione con la profondità o l’altezza. Principio di Archimede. Moto dei fluidi, portata, viscosità. Teorema di Bernoulli.
Elettrostatica.
Carica elettrica e sua rivelazione. Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb. Campo elettrico, flusso del campo elettrico e teorema di Gauss. Applicazioni del teorema di Gauss. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Relazione tra il campo elettrico e il potenziale. Conduttori in equilibrio elettrostatico. Capacità e condensatori. Condensatore piano. Energia immagazzinata in un condensatore.
Corrente elettrica e circuiti elettrici.
Corrente elettrica e modello microscopico della conduzione. Legge di Ohm e resistenza. Resistività dei conduttori. Effetto Joule. Energia e potenza elettrica. Moto di una carica in un campo elettrico uniforme. Resistori e condensatori in serie e in parallelo. Leggi di Kirchhoff.
Brief summary of the mathematical prerequisites of the course. Physical quantities and their measurement. Dimensional analysis. Scalar and vector units. Operations involving vectors. Kinematics in one and two dimensions (uniform circular and parabolic motions). The laws of dynamics, friction forces, kinetic energy and related theorem. Conservative and non-conservative forces. Potential energy. The conservation of mechanical energy. Torque moment, equilibrium of extended body, angular velocity, moment of inertia and rotational energy. Fluid mechanics: pressure, fluid flow, flow rate, viscosity, capillary forces. Archimedes' law, Bernoulli's theorem. Electrostatic: electric charges, insulators and conductors. Coulomb's law, electric field, Gauss theorem. Electric potential and potential energy. Electrostatic equilibrium. Basics of DC circuits: Ohm's law and resistance, parallel and series resistors and capacitors; Kirchoff laws. Electricity and microscopic model of conduction. Joule effect, electric energy, and power.
Testo Consigliato: “Fisica. Principi e applicazioni”, autore Douglas C. Giancoli, Casa Editrice Ambrosiana.
Douglas C. Giancoli, "Fisica. Principi e applicazioni" (Casa Editrice Ambrosiana).
Non vi sono indicazioni specifiche. Si consiglia di studiare sul libro consigliato. In caso di problemi, contattare il docente per il ricevimento.
No specific information, just study using the book.
Esame orale, con accesso sulla base di una prova scritta, incentrato sulla risoluzione e discussione di problemi di Fisica.
La prova scritta di accesso all’orale può essere superata attraverso tre modalità distinte:
L’ammissione all’orale è valida per quanto riguarda le modalità 1) e 2) di cui sopra per gli appelli fino a settembre incluso dell’anno accademico in corso. Per la modalità 3) è valida per l’appello contestuale alla prova scritta e per il successivo.
Nota: gli studenti che accederanno all’orale attraverso la modalità 1) e 2) riceveranno un bonus di punteggio pari ad 1/30 per ogni prova in itinere superata.
Oral exam, after having passed a written test. The exam focuses on the solution and discussion of physics problems.
There are three different way of passing the written test:
The right to access the oral exam for case 1) and 2) holds till the September session (included). For case 3) it holds for the actual and subsequent exam session.
Note: students who will access the oral exam by 1) and 2) gain a bonus score of 1/30 per each passed intermediate test.
