Fisica Generale


Lo scopo del corso e' quello di fornire allo studente i fondamenti della fisica classica (meccanica, termodinamica, e cenni di elettromagnetismo), che sono alla base di tutte le scienze applicate, in particolare dell'ingegneria.  


Le principali conoscenze acquisite saranno: 

-comprensione delle leggi della dinamica che governato il moto del punto materiale e dei sistemi di punti materiali 

-caratteristiche della dinamica e della statica del corpo rigido 

-leggi  principali di fluidostatica e fluidodinamica 

-leggi che governano il comportamento dei gas perfetti 

-comprensione del primo principio della termodinamica 

-campo elettrico e campo magnetico (cenni) 


Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze  acquisite) saranno: 

-Risoluzione di problemi di dinamica, partendo da sistemi semplici per poi passare a sistemi piu' articolati in cui siano presenti piu' corpi interagenti 

-Risoluzione di problemi di fluidostatica e fluidodinamica relativamente ai soli fluidi ideali 

-Risoluzione di semplici esercizi di termodinamica

-Risoluzione di semplici esercizi su campi elettromagnetici

-descrivere le leggi della dinamica che governato il moto del punto materiale e dei sistemi di punti materiali, 

- descrivere le caratteristiche della dinamica e della statica del corpo rigido ,

descrivere le leggi  principali di fluidostatica e fluidodinamica 

descrivere le leggi che governano il comportamento dei gas perfetti 

descrivere il primo principio della termodinamica 

descrivere genericamente il concetto di  campo elettrico e campo magnetico 

 

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica, algebra, geometria analitica, goniometria, trigonometria, funzioni elementari, calcolo differenziale e integrale 



Contenuti

1)Introduzione alla Fisica: notazione scientifica; grandezze fisiche fondamentali e derivate; sistema Internazionale di Unità di Misura (SI); calcolo vettoriale e derivate di vettori.


2)Cinematica: velocità, accelerazione, moto rettilineo uniforme e uniformemente vario, moto balistico, moto circolare uniforme e uniformemente vario, moto armonico semplice.


3)Dinamica del punto materiale:

le tre leggi della dinamica; principali tipi di forze (forza peso, tensione di un filo ideale, reazione normale, forza elastica, forze di attrito statico e dinamico, forza dipendente dalla velocita’, forza gravitazionale); pendolo semplice; piano inclinato; momento angolare e momento di una forza; quantita’ di moto e teorema dell'impulso. 


4)Lavoro e potenza: energia cinetica, teorema delle forze vive;  forze conservative; energia potenziale; teorema di conservazione dell'energia meccanica. 


5)Dinamica dei sistemi di punti materiali: forze interne ed esterne; centro di massa.

equazioni cardinali; conservazione quantità di moto e del momento angolare; urti tra due punti materiali.


6)Dinamica del corpo rigido: moto del centro di massa; momento angolare e momento di inerzia


7)Concetti base di statica e dinamica dei fluidi: Legge di Stevino; Spinta di Archimede; Teorema di Bernoulli e applicazioni.


8)Cenni di Calorimetrica e Termodinamica: temperatura e la sua misura;  Sistema termodinamico; equilibrio termico e termodinamico; quantità di calore e calori specifici; propagazione del calore; lavoro termodinamico; lavoro e calore; 

Primo principio della termodinamica; equazione di stato dei gas perfetti, trasformazioni reversibili e non.


9) Cenni di elettromagnetismo:

forza di Coulomb; campo elettrico generato da una carica puntiforme;

Teorema di Gauss; potenziale elettrico.

campo magnetico generato da magneti e da  fili percorsi da corrente; relazione tra campo elettrico e campo magnetico.

 

Metodi e Approcci Didattici 

 

Insegnamento a distanza su Learning Management System (LMS), ovvero la piattaforma di Ateneo per videolezioni, materiali, e-tivity, consegne, forum e registrazione delle attività e dei risultati.


Due i canali didattici utilizzati:


1)Didattica Erogativa: videolezioni asincrone (80%) e sincrone (20%) 

2)Didattica Interattiva tramite e-tivity: esercitazioni guidate, forum moderati, simulazione di prove di esame



Nota: Ogni e-tivity è tracciata nell’LMS e prevede feedback individuale.



 

Elenco delle e-tivity

 

Sulla piattaforma digitale saranno disponibili:

  • esercizi svolti da parte del docente/tutor
  • esercizi da risolvere in autonomia con valutazione individuale dello svolgimento
  • simulazioni della prova di esame 

Compiti di docenti e tutor

 

Il docente 

  • erogherà le lezioni asincrone;
  • caricherà materiale didattico (esercizi, simulazioni della prova di esame) sulla piattaforma web dedicata al corso; 
  • sarà a disposizione per chiarimenti via mail o attraverso forum dedicati.

Il tutor

  • fornirà supporto nelle e-tivity
  • nei periodi precedenti alle prove di esame coordinerà forum per fornire chiarimenti sulle modalità dell’esame 

 

Testi e Materiali Didattici 

Libri di testo:

  • Fondamenti di Fisica, Serway & Jewett, EdiSES
  • D. Halliday, R. Resnik, J. Walker, Fondamenti di Fisica, Volumi 1 e 2 (Casa Editrice Ambrosiana, Milano)
  • Altri eventuali testi saranno indicati dal docente sulla piattaforma digitale

Sulla piattaforma saranno resi disponibili  sia gli esercizi svolti sia dal docente che dal tutor che simulazione di prove di esame.



Modalità di valutazione

La verifica dell'apprendimento avviene in presenza presso il Polo Scientifico Tecnologico dell’Università di Ferrara, Via Saragat 1, Ferrara, ed è organizzata in due prove:


1)Prova scritta:  esercizi da risolvere in autonomia con eventuale ausilio del libro di testo, ai fini di verificare  se lo studente è in grado di risolvere problemi di fisica. Tempo a disposizione per la prova: 2 ore. La prova scritta si ritiene superata se si e' conseguito un punteggio  maggiore o uguale a 15/30 fino ad un massimo di 30/30


2)Prova orale: domande a discrezione della commissione d'esame sugli argomenti svolti a lezione, per verificare la capacità di descrivere gli argomenti sviluppati a lezione.

La prova orale si ritiene superata se si è conseguito un punteggio maggiore o uguale a 15/30 fino ad un massimo di 30/30.



Il giudizio complessivo sull'apprendimento  si ottiene facendo la media aritmetica dei voti conseguiti nelle prove scritta e orale. Il giudizio complessivo deve essere superiore o uguale a 18/30 .


Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.


Informazioni  più dettagliate e sempre aggiornate sulle prove di esame  saranno rese note agli studenti