Conoscenze di matematica di base delle scuole superiori e/o trattati nel corso di Analisi Matematica. In particolare, e’ richiesta familiarità con il calcolo algebrico elementare, la trigonometria di base, le derivate e gli integrali di funzioni elementari (essenzialmente polinomi, esponenziali e logaritmi).

 Si consiglia la frequenza del corso di Istituzioni di Matematica e delle lezioni di recupero di Matematica, con una raccomandazione speciale per quanti avessero contratto un debito formativo nel test di autovalutazione (e/o  dovessero giudicare lacunosa la propria preparazione in uno degli argomenti della precedente sezione).

Si ritiene che il corso di Fisica I sia fondamentale per fruire correttamente degli insegnamenti nei successivi anno di studio. 

Il corso si articola in:

• lezioni frontali (la cui frequenza e` consigliata), svolte alla lavagna
• esercitazioni (la cui frequenza e` consigliata), svolte "interattivamente" alla lavagna mediante partecipazione di studenti;
• ricevimento studenti su richiesta, concepito come momento di chiarimento e/o approfondimento degli argomenti svolti a lezione;
• esperienze di laboratorio (la cui frequenza e` obbligatoria), da svolgere in gruppi di 2/3 studenti, in cui si ottiene una verifica sperimentale della validita` di alcune tra le piu` importanti leggi della Meccanica.

Il corso annuale consta di 9 crediti. Il corso comprende il modulo di Meccanica che include anche lo studio dei Fluidi (statica e dinamica dei fluidi), inoltre nel secondo semestre sono previste esperienze di laboratorio sul solo modulo di Meccanica. Gli argomenti principali del corso sono suddivisi come segue:

• Meccanica del punto materiale

Grandezze fisiche, sistemi di unità di misura e vettori
Grandezze fisiche e sistemi di unita’ di misura, campioni universali (lunghezza, massa, tempo), dimensioni e analisi dimensionale, generalita’ su vettori e grandezze vettoriali, operazioni con i vettori

Cinematica in 1 e 2 dimensioni
Definizione di posizione e spostamento, velocita’ media e velocita’ istantanea, accelerazione. Moto uniforme ed uniformemente accelerato: formule cinematiche mediante integrazione analitica, cinematica in due e tre dimensioni, leggi orarie. Caso del moto dei proiettili. Analisi dei moti circolari, moti relativi.

Forze e leggi della dinamica
Leggi della dinamica, esempi di forze particolari: attrito, elastica. Moto in sistemi di riferimento non inerziali, Accelerazione di Coriolis.

Lavoro ed energia
Definizione di lavoro di una forza, Teorema dell’energia cinetica, energia potenziale. Forze conservative e non, principio di conservazione dell'energia, definizione di potenza.

Moti oscillatori
Introduzione al moto armonico semplice, energia di un oscillatore armonico, analogie moto armonico e moto circolare, il moto armonico smorzato. Caso di studio: il pendolo semplice

Quantità di moto e urti
La conservazione della quantita’ di moto in sistemi isolati, Teorema dell’impulso e forze impulsive. Classificazione degli urti, studio degli urti elastici e completamente anelastici

•  Meccanica di sistemi di punti

Centro di massa, corpo rigido e momento angolare
Definizione e calcolo del centro di massa di sistemi discreti e continui, il corpo rigido.
Le variabili rotazionali necessarie per la descrizione del moto di un corpo rigido. Momento di una forza, momento di inerzia: definizione e significato.
Energia cinetica rotazionale, moto di rotolamento puro, momento angolare e sua conservazione, condizioni di equilibrio statico.

Gravitazione universale
Legge di gravitazione universale, Tre leggi di Keplero, energia potenziale gravitazionale e velocita' di fuga

• Meccanica dei fluidi

Statica e Dinamica dei fluidi

Definizione di densita’ e pressione, caso dei vasi comunicanti.
Dimostrazione del principio di Pascal, del principio di Archimede
e dell’equazione di Bernoulli. Esempi notevoli.

Il testo principale di riferimento e': Ferrari, Luci, Mariani, Pelissetto  Fisica I (Meccanica e Termodinamica) Idelson-Gnocchi

Altri testi di consultazione:  S. Rosati, Fisica Generale (ed. CEA), o il testo di P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Generale, vol. 1 (ed. Edises)

Testi di esercizi: S. Rosati, R. Casali, Problemi di Fisica Generale (ed. CEA), oppure P. Mazzoldi, A. Saggion, C. Voci, Problemi di Fisica Generale, Meccanica Termodinamica (ed. CEA)

La verifica delle conoscenze e metodologie acquisite durante il corso prevede un esame scritto e uno orale. Puo` essere esonerato dalla prima lo studente che abbia superato entrambe le prove in itinere (ovvero abbia conseguito in entrambe le prove un voto pari o superiore a 18). Durante le prove scritte gli studenti possono utilizzare la calcolatrice. Non e' consentito l'uso di libri, appunti, smartphone, tablet, etc.

• Prova scritta Richiede (in un tempo massimo di tre ore) lo svolgimento di 2/3 esercizi sull'intero programma del corso. Il voto finale, espresso in trentesimi, viene valutato analiticamente sulla base delle risposte fornite dallo studente ai ciascuno dei quesiti in cui un esercizio si articola. Costituisce elemento essenziale di valutazione la chiarezza dello svolgimento (oltre, ovviamente, alla correttezza della risposta ed al rigore degli argomenti utilizzati). La prova si intende superata se lo studente consegue un punteggio non inferiore a 18/30. Identica soglia si applica anche ai punteggi delle prove in itinere.
• Prova orale Consiste in una discussione di problemi ispirati al programma del Corso e delle esperienza svolte in laboratorio e concorre, insieme all'esito della prova scritta, alla valutazione finale dell'esame. Vi si accede avendo superato una prova scritta (o le prove in itinere) ed avendo consegnato, insieme agli studenti di uno stesso gruppo, una relazione per ogni esperienza svolta in laboratorio.

Altre regole:

• E` concesso ad ogni studente, gia` in possesso dei titoli per accedere ad una prova orale, differire quest'ultima ad un appello successivo, purche' entro il termine dell'anno accademico in corso (ovvero entro l'ultimo appello della sessione invernale successiva a quello della prova scritta).
• In attesa di sostenere la prova orale, e`inoltre concessa la possibilita` di ripetere una prova scritta, sotto condizione che la consegna dell'elaborato invalidi l'esito della prova precedente.
• I docenti si riservano la facolta` di consentire, di volta in volta, la consultazione di testi e/o appunti durante lo svolgimento della prova scritta.