Fisica generale AB - (9 cfu)

Finalità

Modulo A
Introdurre le principali grandezze fisiche e la loro misura. Descrivere la cinematica e le leggi del moto per il punto materiale e per i sistemi meccanici, inclusi alcuni esempi semplici sul moto e sull'equilibrio di corpi rigidi. Discutere i principali esempi di forze, incluso il campo gravitazionale, propedeutico al campo elettrico. Insegnare ad impostare e risolvere semplici esercizi.

Modulo B
Il corso si prefigge di fornire allo studente le nozioni fondamentali di termodinamica e di elettrostatica. Queste nozioni dovranno consentirgli di impostare e risolvere semplici problemi e di comprendere alcune proprietà fondamentali della materia, derivanti dalle leggi studiate.

Programma

Modulo A
1. Introduzione: grandezze, loro misura ed errore relativo, modelli, i vettori in pratica (8[2]).
2. Cinematica e dinamica: massa, forza, leggi del moto.
3. Meccanica del punto materiale: equazioni del moto, momento lineare, urti.
4. Lavoro ed energia: lavoro, energia cinetica e potenziale, conservazioni.
5. Meccanica del corpo rigido (accenni): cinematica, momento di inerzia, momento angolare e momento delle forze, statica e dinamica, rotolamento e rotazione, energia.
6. La legge di gravità di Newton: massa gravitazionale e inerziale, accelerazione di gravità, energia potenziale.

Modulo B
Termodinamica
1 – Equilibrio termico e principio zero della termodinamica. Temperatura, termometri e scale termometriche.
2 – Teoria cinetica dei gas: interpretazione microscopica della temperatura ed equipartizione dell’energia.
3 – Il primo principio della termodinamica: calore specifico e calore latente, lavoro e trasformazioni termodinamiche, energia interna, cicli.
4 – Il secondo principio della termodinamica: macchine termiche e frigorifere, reversibilità e ciclo di Carnot.
5 – Entropia e processi termodinamici, entropia e probabilità.
Elettrostatica
1 – Legge di Coulomb e campo elettrico. Moto di particelle cariche in un campo elettrico.
2 – Teorema di Gauss e sue applicazioni
3 – Il potenziale elettrico: energia potenziale elettrica e potenziale elettrico. Potenziale di un sistema di cariche e di una distribuzione continua di cariche.
4 – Conduttori in equilibrio elettrostatico. Distribuzione statica delle cariche nel conduttori. L'induzione elettrostatica. Il campo elettrico in un punto prossimo alla superficie di un conduttore. Il teorema di Coulomb. Potenziale di un conduttore. Schermo elettrostatico. Condensatori. Collegamento in serie e parallelo. Energia elettrostatica di un condensatore. Densità di energia del campo elettrico.
5 – La polarizzazione e i dielettrici:il dipolo elettrico, energia di un dipolo in un campo elettrico esterno, la costante dielettrica, descrizione molecolare dei dielettrici, il vettore di polarizzazione, il teorema di Gauss per i dielettrici.
6 – La corrente elettrica stazionaria e la resistenza elettrica: corrente elettrica e densità di corrente, resistenza e legge di Ohm, modello di Drude, forza elettromotrice, leggi di Kirchoff, circuiti RC.

Attività d'esercitazione

Si effettuano esercitazioni guidate in piccoli gruppi che costituiscono parte integrante del corso.

Modalità d'esame

Tre prove scritte in corso d'anno, simili alle esercitazioni, suddivise in una ventina di domande. La sufficienza corrisponde a sei risposte esatte e nessuna sbagliata. Occorre ottenere un voto medio di 18/30 per accedere all'orale.
L'orale e'articolato sui tre argomenti del corso. E' obbligatorio sugli argomenti nei quali non si e' raggiunta la sufficienza nello scritto, facoltativo per gli altri. Con la media di 17/30 negli scritti si e' ugualmente ammessi, ma e' necessario sostenere l'orale su tutti e tre gli argomenti.

Propedeuticità

Analisi AB

Testi consigliati

Gettys, Keller, Skove, Fisica classica e moderna 1. e 2., McGraw Hill

Testi d'approfondimento

P.A. Tipler, Corso di Fisica, Vol., Ed. Zanichelli.
R. Feynman, La fisica di Feynman, Vol. 2, Ed. Zanichelli.
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci Fisica vol II, Edises

Ultimo aggiornamento: 03-04-2003

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