FISICA M - Z
Anno accademico 2021/2022 - 1° anno
Docente: Sergio BATTIATO
Crediti: 9
SSD: FIS/07 - Fisica applicata
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 162 di studio individuale, 63 di lezione frontale
Semestre: 1°
Crediti: 9
SSD: FIS/07 - Fisica applicata
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 162 di studio individuale, 63 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Apprendimento dei concetti di base di fisica e capacità di un loro utilizzo per la soluzione di problemi.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali con esercitazioni.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Nessuno
Frequenza lezioni
Obbligatoria
Contenuti del corso
- Grandezze fisiche e unità di misura. Vettori e operazioni con i vettori.
- Cinematica: descrizione del moto: posizione, velocità ed accelerazione. Moto rettilineo e uniforme, moto uniformemente accelerato, moto circolare, moto armonico.
- Dinamica: forze e leggi della dinamica. Forza di gravità, forza d'attrito, forza elastica, forza d'attrito viscoso e sedimentazione, forza centrifuga e centrifugazione.
- Energia e lavoro: definizione di lavoro. Energia cinetica e teorema delle forze vive. Forze conservative e energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Conservazione dell'energia in presenza di forze d'attrito. Potenza.
- Statica dei fluidi: Pressione. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Misura della pressione e sfigmomanometro. Tensione superficiale, superfici curve e legge di Laplace, capillarità e legge di Jurin, embolia gassosa.
- Dinamica dei liquidi perfetti, portata e principio di continuità, teorema di Bernoulli. Aneurisma e stenosi. Moto laminare e turbolento. Viscosità. Idrodinamica del circolo sanguigno.
- Lo stato gassoso: Leggi dei gas perfetti. Equazione di stato dei gas ideali. Teoria cinetica dei gas. I gas reali e l'equazione di stato di Van der Waals. Vapore saturo e tensione di vapore, diagramma PV per i gas reali (diagramma di Andrews).
- Termologia: temperatura e calore, calore specifico, energia interna e primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Cambiamenti di stato e calore latente. Propagazione del calore.
- Elettromagnetismo: Carica elettrica e forza di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrico. Condensatori e capacità. Corrente elettrica, resistenza e leggi di Ohm. Circuiti elementari. Elettroforesi. Campo magnetico e fili percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Spettrometro di massa.
- Fenomeni ondulatori: Caratteristiche delle onde. Propagazione. Interferenza, onde stazionarie. Rifrazione e diffrazione. Caratteristiche dei suoni. La risposta dell'orecchio. Effetto Doppler. Ultrasuoni ed ecografia. Le onde elettromagnetiche e la luce.
- Ottica geometrica: Modello a raggi. Leggi della riflessione e della rifrazione. Lenti e formazione delle immagini. Occhio umano e difetti di convergenza.
Testi di riferimento
F. Borsa e A. Lascialfari, "Principi di Fisica", EdiSES
Giancoli, “Fisica”, Casa Editrice Ambrosiana
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Grandezze fisiche e loro misura; scalari, vettori e relative operazioni | Testo 1: cap 1; Testo 2: cap 1, cap. 3.1-3.4 |
| 2 | Cenni di cinematica: posizione, velocità e accelerazione medie ed istantanee; equazione del moto | Testo 1: cap. 2; Testo 2: cap. 2, cap. 5.1 |
| 3 | Forze e leggi della dinamica; forze di gravità e d'attrito; forza elastica | Testo 1: cap. 3; Testo 2: cap. 4 |
| 4 | Forza d'attrito viscoso e sedimentazione, forza centrifuga e centrifugazione | Testo 1: cap. 3.6-3.7 |
| 5 | Lavoro ed energia, energia cinetica e teorema dell'energia cinetica, forze conservative ed energia potenziale | Testo 1: cap. 5; Testo 2: cap.6.1-6.7 |
| 6 | Conservazione dell'energia in presenza di forze d'attrito | Testo 2: cap. 6.9 |
| 7 | Potenza | Testo 2: cap. 6.10 |
| 8 | Densità e pressione, principio di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede. Misura della pressione. | Testo 1: cap. 6.1-6.2; Testo 2: cap. 10.1-10.7 |
| 9 | Tensione superficiale, superfici curve e legge di Laplace, capillarità e legge di Jurin. Embolia gassosa. | Testo 3: cap. 5.19-5.24 |
| 10 | Dinamica dei fluidi perfetti, portata ed equazione di continuità, teorema di Bernoulli e sue applicazioni. | Testo 1: cap. 6.5; Testo 2: cap. 10.8-10.10 |
| 11 | Viscosità, regime laminare e turbolento, equazione di Poiseuille. | Testo 1: cap. 6.6; Testo 2: cap. 10.11-10.12 |
| 12 | Leggi dei gas perfetti, equazione di stato dei gas perfetti, i gas reali ed equazione di stato di Van der Waals, vapore saturo e tensione di vapore, diagramma PV per i gas reali (diagramma di Andrews). | Testo 1: cap.7.1-7.3; Testo 2: 13.5-13.8 |
| 13 | Teoria cinetica dei gas | Testo 2: cap. 13.9 |
| 14 | Temperatura e termometri, equilibrio termico e principio zero della termodinamica, dilatazione termica. Calore, capacità termica e calore specifico, trasformazioni termodinamiche e lavoro, energia interna e primo principio della termodinamica, cambiamenti di fase e calore latente. | Testo 1: cap. 8.1-8.8; Testo 2: cap. 13.2-13.4, 14.1-14.5, 15.1-15.2 |
| 15 | Propagazione del calore | Testo 1: cap. 9.1-9.2; Testo 2: cap. 14.6-14.8 |
| 16 | Termoregolazione degli animali a sangue caldo | Testo 1: cap. 9.6 |
| 17 | Cariche elettriche, forza di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico, condensatori e capacità. | Testo 1: cap. 13.1-13.4, 13.6-13.8; Testo 2: 16.1-16.9, 17.1-17.8 |
| 18 | Corrente, resistenza e legge di Ohm; circuiti elementari; potenza | Testo 1: cap. 13.9-13.12, 13.21; Testo 2: cap. 18.2-18.5, 19.1-19.5 |
| 19 | Conduttori elettrolitici; elettroforesi. | Testo 1: cap. 13.13-13.14 |
| 20 | Campo magnetico; fili percorsi da corrente; forza di Lorentz. | Testo 1: cap. 13.15-13.17; Testo 2: cap. 20.1-20.7 |
| 21 | Spettrometro di massa | Testo 2: cap. 20.10 |
| 22 | Caratteristiche delle onde, propagazione, interferenza, onde stazionarie, rifrazione e diffrazione. | Testo 1: cap. 10.1-10.4; Testo 2: cap. 11.6-11.14 |
| 23 | Caratteristiche dei suoni, risposta dell'orecchio umano, effetto doppler, ultrasuoni ed ecografia. | Testo 2: cap. 12.1-12.3, 12.6-12.7 |
| 24 | Le onde elettromagnetiche | Testo 2: cap. 22.2-22.3 |
| 25 | Riflessione e specchi piani | Testo 2: cap. 23.2 |
| 26 | Rifrazione e legge di Snell | Testo 1: cap. 11.2; Testo 2: cap. 23.3-23.4 |
| 27 | Dispersione della luce | Testo 1: cap. 11.3 |
| 28 | Riflessione totale | Testo 2: cap. 23.5 |
| 29 | Il diottro | Testo 1: cap. 11.4 |
| 30 | Lenti sottili | Testo 1: cap. 11.5; Testo 2: cap. 23.7-23.8 |
| 31 | Occhio umano e difetti di convergenza | Testo 1; cap. 11.8-11.10; Testo 2: cap. 25.2 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Prova scritta seguita da orale
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Contattare il docente per esempi tipici di esercizi