ECTS - University of Pisa
Al termine del corso lo studente deve padroneggiare il formalismo vettoriale, aver compreso a fondo le leggi della meccanica di Newton ed il primo principio della termodinamica, saper applicare tali leggi per la soluzione di problemi che coinvolgono l’evoluzione dinamica di sistemi composti da oggetti di geometria e caratteristiche fisiche ideali.
At the end of the course the student must be familiar with the vector formalism, have fully understood the laws of Newton's mechanics and the first principle of thermodynamics, know how to apply these laws to the solution of problems involving the dynamics of systems composed by objects with ideal physical properties.
Per l'accertamento delle conoscenze dovra' essere sostenuto un esame scritto da superare con un voto maggiore o uguale a 13/30 (o compitii) ed un esame orale.
In order to asses student's knowledge and skills, a written exam (or the in itinere exams) must be passed with a grade greater than or equal to 13/30 and an oral examination.
Il corso di Fisica Generale I si propone di sviluppare negli studenti la capacità di associare ai fenomeni naturali la loro descrizione matematica, formalizzando tramite le leggi della fisica classica il comportamento di sistemi semplificati meccanici e termici.
The course of General Physics I aims to develop the student's ability to associate natural phenomena, with their mathematical description, by formalizing through the laws of classical physics the behavior of mechanical and thermal systems.
Ogni settimana il docente assegna degli esercizi (con soluzione) sugli argomenti svolti a lezione con cui gli studenti possono verificare l'apprendimento degli argomenti. Di solito gli esercizi piu' significativi vengono svolti/commentati ad esercitazione la settimana successiva. Di fronte a ulteriori difficolta' gli studenti hanno la possibilita' di andare a ricevimento dai docenti.
Every week the teacher assigns exercises (with solution) on the topics covered in classroom through which the students can verify their understanding of the topics. Usually the most significant exercises are discussed in classroom the following week. In case of further difficulties, students can also schedule appointments with the teacher and teaching assistants.
Il corso ha un’impostazione di tipo prevalentemente teorico. Sono esposti i principi primi di meccanica e termodinamica classica supportandoli con semplici esempi pratici ed approfondendo con esercizi la loro applicazione. Nell’affrontare i relativi problemi sono messi in rilievo gli strumenti matematici indispensabili per la loro soluzione.
The course approach is predominantly theoretical. The first principles of classical mechanics and thermodynamics are shown, supporting them with simple practical examples and deepening their application with exercises. When dealing with problems, the mathematical tools necessary for their solution are highlighted.
Per accertare l'acquisizione da parte dello studente degli obiettivi e' previsto l'esame finale.
In order to assess students achieved the final objectives, teachers will conduct a final examination.
Manipolazione di espressioni algebriche, soluzione di equazioni algebriche di I e II grado, sistemi di equazioni lineari, geometria elementare in due e tre dimensioni, notazione esponenziale e logaritmi, trigonometria, funzioni di una variabile reale, limiti, derivazione ed integrazione di funzioni, differenziali, studio di funzioni.
Manipulation of algebraic expressions, solution of algebraic equations of I and II degree, systems of linear equations, elementary geometry in two and three dimensions, exponential notation and logarithms, trigonometry, functions of a real variable, limits, derivation and integration of functions, differentials, study of functions.
Seguire le lezioni e le esercitazioni, studiare e svolgere sistematicamente gli esercizi proposti a casa.
Students should follow the lessons and exercises, study and systematically carry out the exercises proposed at home. The teaching is based on classroom lectures in which the laws and fundamental principles are described, with the help of detailed problems. In addition in class exercises are proposed and solved together with the students, leaving to the students the time to solve each problem on their own, before explaining the solution method.
The course is strongly based on the use of the elearn page, through which all communications between teachers and students are carried out in both directions (which are thus preserved for later reference), and which always contains all the updated information on course, texts, appeals, etc. and any notice regarding the course.
Through the elearn page, self-assessment exercises are also provided approximately every two weeks.
Teachers are also available weekly to receive students or their representatives individually, to personally discuss any questions regarding the course and any special individual needs.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
Grandezze fisiche: dimensioni e unità di misura.
Elementi di calcolo vettoriale.
Cinematica del punto materiale.
Sistemi di riferimento in traslazione.
Principi di Newton.
Dinamica del punto materiale. Principali tipi di forze (forza peso, forza gravitazionale, reazioni vincolari con e senza attrito, forza elastica).
Teorema della quantità di moto, teorema dell’energia cinetica.
Forze conservative: energia potenziale e teorema dell’energia meccanica.
Teorema del momento angolare.
Sistemi di riferimento non inerziali (in moto qualsiasi).
Sistemi di punti materiali: prima e seconda equazione cardinale; teorema dell’energia,
teorema di Koenig.
Statica e dinamica del corpo rigido.
Approssimazione impulsiva.
Statica dei fluidi ideali: leggi di Stevino e di Archimede; esperienza di Torricelli e pressione atmosferica.
Termometria e Calorimetria; principio zero della termodinamica.
Sistemi termodinamici: stati di equilibrio, equazione di stato, trasformazioni reversibili ed irreversibili.
Primo principio della termodinamica.
Applicazioni del primo principio a semplici sistemi termodinamici:
Trasformazioni cicliche, rendimento di un ciclo.
Cenni sul secondo principio della termodinamica.
Physical quantities: dimensions and units of measurement.
Vector calculation elements.
Kinematics of the material point.
Reference systems in translation.
Newton's principles.
Dynamics of the material point. Main types of forces (weight force, gravitational force, joint reactions with and without friction, elastic force).
Momentum theorem, kinetic energy theorem.
Conservative forces: potential energy and the mechanical energy theorem.
Angular momentum theorem.
Non-inertial reference frames (of any kind).
Systems of material points: First and Second Cardinal equation; energy theorem,
Koenig theorem.
Statics and dynamics of the rigid body.
Impulsive approximation.
Statics of ideal fluids: laws of Stevino and Archimede; experience of Torricelli and atmospheric pressure.
Thermometry and Calorimetry; zero principle of thermodynamics.
Thermodynamic systems: equilibrium states, equation of state, reversible and irreversible transformations.
First law of thermodynamics.
Applications of the first principle to simple thermodynamic systems:
perfect gases, molar heat capacity, polytropic transformations.
homogeneous solids and liquids.
Cyclic transformations, yield of a cycle.
Notes on the second law of thermodynamics.
Testo consigliato:
Eserciziario:
Testi per consultazione:
I testi 1.,2.,3. hanno anche i relativi eserciziari.
Oltre al materiali sopra citato, il docente mette sulla pagina web e su e-learning del corso il materiale didattico.
Recommended text:
Rosati, General Physics Volume I - 2nd Ed. Casa Editrice Ambrosiana
Book with exercises:
Rosati, R. Casali, General Physics Problems - Volume I - 2nd Ed., Mechanics, Thermodynamics, Kinetic gas theory - Casa Editrice Ambrosiana
Texts for consultation:
Focardi-Massa-Uguzzoni-Villa, General Physics Volume I, Mechanics and Thermodynamics
Mazzoldi-Nigro-Voci, General Physics Volume I, Mechanics and Thermodynamics
Mencuccini-Silvestrini, General Physics Volume I, Mechanics and Thermodynamics
A. Bettini, Mechanics and Thermodynamics, Zanichelli
The texts 1., 2., 3. they also have related exercises.
In addition to the aforementioned materials, the teacher places educational material on the web page and on the e-learning course.
Gli argomenti sono elencati in dettaglio nel registro delle lezioni ed in particolare nel sito e-learning con riferimento al testo adottato. E' consigliata l'interazione (anche via e-mail se non altrimenti possibile) con il docente.
The topics are listed in detail in the register of lectures and in particular in the e-learning site with reference to the text adopted. Interaction is recommended (also via e-mail if not otherwise possible) with the teacher.
L’esame prevede il superamento di una prova scritta ed una prova orale.
Si accede alla prova orale solo ottenendo un voto maggiore o uguale a 13/30 alla prova scritta.
Gli appelli ordinari (con una prova scritta ed una orale) a disposizione sono 7:
Durante il periodo di verifica dell’anno accademico (da giugno fino a febbraio dell’anno successivo) si possono consegnare al massimo 4 compiti scritti, secondo quanto deliberato dal corso di laurea. La consegna dei compitini è esclusa dalle 4 prove scritte. Il recupero degli OFA mediante il superamento del relativo test è condizione necessaria per l’iscrizione ad un appello (condizione non valida per l'a.a. 2020-21). Con la consegna di un compito scritto si invalida il voto dei compitini o il voto preso al compito precedente. Se si viene respinti ad una prova orale si invalida la prova scritta.
La prova orale e' in un colloquio tra il candidato ed i docenti, in forma di domanda/risposta, richiedendo la risoluzione di esercizi per accertare la padronanza dei vari argomenti trattati nel corso.
The exam involves passing a written test and an oral test. Access to the oral exam is obtained only by obtaining a grade equal to or greater than 13/30 in the written test. There are 7 exams (with a written and an oral test): 3 exams in the summer session (between June and July) 2 exams in the autumn session (September) 2 exams in the winter session (between January and February). During the period of verification of the academic year
(from June to February of the following year) a maximum of 4 written assignments can be delivered, as decided by the degree course.
The delivery of the "in itinere" exams is excluded from the 4 written tests.
The recovery of the OFA by passing the relative test is a necessary condition for registration to an exam (condition not needed in 2020-2021).
With the delivery of a written assignment the vote of the homework or the grade taken to the previous task is invalidated.
If you are rejected for an oral exam, the written test is invalidated. The oral test is in an interview between the candidate and the teachers, in the form of a question / answer,
requesting the resolution of exercises to ascertain the mastery of the various topics covered in the course.
Il corso (a.a. 2022-23) ha anche una pagina e-learning ufficiale:
https://elearn.ing.unipi.it/course/view.php?id=2862
The course (year 2022-23) has also an official e-learning page:
https://elearn.ing.unipi.it/course/view.php?id=2862
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