Fisica Stampa
giovedì 09 marzo 2006

Prof.ssa Giovanna Puddu

Dip.Fisica tel.070-675-4901(4983)
e-mail:

Crediti: 4+4 CFU

Strumenti didattici

Soprattutto lavagna e gesso, talvolta lucidi

Metodi di Insegnamento
Insegnamento frontale. Lavoro di gruppo ed esercitazioni con il tutor.

Modalità d'esame
Prove in itinere (facoltative) scritte e orali.
Gli scritti prevedono la risoluzione di problemi.
Possibilita’ di sostenere il programma suddiviso in piu’ prove orali

Conoscenze, abilità e comportamenti attesi
Conoscenza dei rudimenti della disciplina.
Saper esporre un argomento con linguaggio rigoroso. Saper interpretare le leggi. Saper impostare e risolvere problemi. Saper misurare e calcolare le grandezze fisiche.

Obbiettivi del corso
Dare le nozioni di base di Fisica necessarie per una laurea scientifica e per la comprensione dei programmi degli altri corsi piu’ specifici.

Programma del corso

INTRODUZIONE
Grandezze fisiche, campioni, unita' di misura.
Equazioni dimensionali. Cifre significative, notazione scientifica.
Misure ed errori.

MECCANICA ED ELETTROMAGNETISMO
Il moto.
        La posizione, i sistemi di riferimento, i vettori.
        Moto di un 'punto'.
        La velocita' e l'accelerazione.
        Le forze.
        L'equilibrio e il principio d'inerzia.
        Il moto rettilineo uniforme.
        I vari tipi di forze: 
                  Le interazioni fondamentali,
                  la reazione vincolare, la forza di attrito.
        Il moto uniformemente accelerato.
        Moti piani: 
                  Composizione di moti.
                  L'accelerazione radiale e tangenziale.
                  Il piano inclinato.
                  Il moto parabolico.
                  Il moto circolare uniforme.
        Il secondo principio della dinamica: F = m a.

Le interazioni fondamentali a lungo raggio d'azione:
        La legge di gravitazione universale e la legge di Coulomb.
        Dalla concezione dell'interazione a distanza a quella di campo.
                Massa e carica elettrica.
                Massa gravitazionale e massa inerziale.
                Il campo gravitazionale e il campo elettrico.
                I vettori g ed E. 
                Rappresentazione dei campi vettoriali: le linee di campo.
                Il principio di sovrapposizione. 
                Il peso.
        Il campo gravitazionale terrestre.
                Regioni 'piccole': campo uniforme - Caduta dei gravi - Moto del proiettile.

L'energia    
                Energia cinetica.
                Lavoro meccanico.
                Teorema dell'energia cinetica 
                   (dimostrazione per il caso di forza costante).
                Campi conservativi         
                   (dimostrazione nel caso gravitazionale 'uniforme').
                Energia potenziale.
                Principio di conservazione dell'energia meccanica.
Il baricentro e il moto del baricentro
Quantita' di moto
                Conservazione della quantita' di moto

Le correnti elettriche
        Parallelo fra campo elettrico e campo gravitazionale
        Il potenziale elettrico e il lavoro nel campo elettrico
        Moto di cariche in campo elettrico
        Cariche in moto in gas, liquidi, solidi
        Intensita' di corrente
        La resistenza e la legge di Ohm
        La potenza
        L'effetto Joule
        La legge di Kirchhoff ai nodi
        Resistenze in serie e parallelo
        Conduttori metallici isolati in equilibrio elettrostatico
        Cenni sui Condensatori

Il campo magnetico
        Campo dovuto a un filo rettilineo percorso da corrente continua
        Il vettore B
        La forza di Lorentz
        Azione di un campo magnetico su una corrente
        Cenni sul campo magnetico terrestre
        Cenni alle onde elettromagnetiche: 
              dalle onde radio ai raggi gamma

       
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SOLIDI E FLUIDI                                  
        Solidi e fluidi - Densita' e Peso specifico
        Pressione
        Elasticita' dei corpi e limite di elasticita'
        Sforzo di trazione e deformazione. Modulo di Young
        Sforzo di taglio ed elasticita' tangenziale
        Compressione e compressibilita' isoterma
Fluidi in equilibrio:
        Pressione in un fluido
        Pressione di Stevino - Vasi comunicanti
        Principio di Pascal e pressa idraulica
        Cenni sui Misuratori differenziali di pressione
        Variazione di pressione con la quota nell'atmosfera
        Principio di Archimede 
        Forze di coesione e Pressione superficiale
        Tensione superficiale e contrattilita' delle superfici liquide
        Pressione delle superfici curve e legge di Laplace
        Forze di adesione e capillarita'- Legge di Jurin
Fluidi in moto:
        Il campo idrodinamico, linee e tubi di flusso
        Fluido ideale
        Principio di continuita' e Portata volumica
        Equazione di Bernoulli ed Effetto Venturi
        Corrente fluida viscosa - Legge di Poiseuille
        Turbolenza e Numero di Reynolds

OTTICA (GEOMETRICA)
Il problema della 'natura' della luce
Comportamento della luce - L'ottica geometrica
                Sorgenti luminose - Propagazione della luce 
                Assorbimento, Trasmissione, Diffusione
                Riflessione, Rifrazione, Dispersione
                Legge di Snell - Indice di rifrazione - Riflessione totale
                Specchi e Lenti sottili: Legge degli specchi - Formula delle lenti                        
                Approssimazione parassiale e piccola apertura
                Immagini reali e virtuali
                Costruzione delle immagini
                Lastra a facce piane parallele e Prisma
                Strumenti ottici: microscopio composto
                Ingrandimento lineare 
        Limiti dell'ottica geometrica

TERMODINAMICA
Sistemi termodinamici: approccio microscopico e macroscopico
        Sistemi aperti, chiusi, isolati
        Stati di equilibrio e parametri di stato
Il gas perfetto
        Energia cinetica media e Temperatura
        Energia totale ed Energia interna
        La pressione di un gas
        Scambi di energia e Calore
Equazione di stato dei gas perfetti
        Piano PV e trasformazioni termodinamiche
L'energia interna
        Energia interna e temperatura
        Meccanismi di trasporto dell'energia: conduzione, convezione e irraggiamento.
Termometri e scale termometriche
Lavoro nelle trasformazioni termodinamiche
        Il primo principio della termodinamica
Il calore
        Unita' di misura del calore: la caloria
        Equivalenza fra calore ed energia meccanica: Equivalente meccanico della caloria
Calore specifico
Il secondo principio della termodinamica: Le possibilita' di conversione dell'energia
L'entropia
        L'entropia come misura del disordine. Disordine e probabilita'
        L'aumento di entropia per trasformazioni irreversibili in un sistema isolato
        Cenni all'entropia negli esseri viventi


Testi consigliati

Testi adottati:
Serway, "Principi di Fisica", EdiSES (vol.unico).
oppure: Cutnell-Johnson, "Fisica", Zanichelli
oppure: Ugo Amaldi, "Corso di Fisica", Zanichelli (2 voll.)

Testi da consultare:"Fisica a cura del PSSC", Zanichelli
Halliday-Resnich-Walker, "Fondamenti di Fisica", Ambrosiana
Ragozzino-Giordano-Milano, "Fondamenti di Fisica", EdiSES
Paul A. TIpler, "Invito alla Fisica", Zanichelli