Scienze geologiche

MICHELE ORTOLANI
VITTORIO LORETO

Obiettivi formativi
Il corso intende offrire agli studenti una formazione generale di base sulle leggi della meccanica classica, elettromagnetismo, ottica geometrica, termodinamica e propagazione di onde meccaniche, e flusso di fluidi newtoniani.

Risultati dell’apprendimento:
Conoscenze acquisite: meccanica classica, elettromagnetismo, termodinamica, onde, fluidodinamica.
Competenze acquisite: Alla fine del corso lo studente avrà acquisito le leggi fondamentali della fisica classica e sarà in grado di applicarle per risolvere semplici problemi.

Comprensione della fisica di base: meccanica, termodinamica, onde, principi di elettromagnetismo

algebra, analisi e trigonometria elementare

MO = Michele Ortolani   -   VL = Vittorio Loreto  -   HR = HallidayResnick   -   AT = Approfondimento e uso di altri testi
Programma settimanale
W1(Febbraio,MO): Introduzione (HR cap1), ordini di grandezza e unità di misura
unità di misura, cifre significative, ordini di grandezza, componenti e modulo di un vettore, somme e differenze di vettori, sistemi di riferimento cartesiano e polare, vettori posizione e spostamento, trigonometria di base
W2(Marzo,MO): Moto in una dimensione (HR cap2), velocità e accelerazione
velocità istantanea e derivata, velocità media, legge del moto rettilineo uniforme, accelerazione, legge del moto uniformemente accelerato, corpi in caduta libera
W3(Marzo,MO): Moto in due dimensioni (HR cap3, cap4), moto del proiettile e moto circolare
vettori posizione, velocità, accelerazione, moto del proiettile, moto circolare uniforme, accelerazione tangenziale e radiale
W4(Marzo,MO): Leggi del moto (HR cap5, cap6), forze, attrito, forze nei moti circolari
Leggi di Galileo e Newton, definzioni di massa e forza, attrito statico, dinamico e viscoso, forze nei moti circolari, forze fondamentali (elettrica, gravità, nucleare), atomo di idrogeno e sistema solare.
W5(Marzo,MO): Energia (HR cap7, cap8), lavoro, conservazione dell'energia
lavoro, energia cinetica, energia potenziale elastica, gravitazionale ed elettrica, lavoro dell'attrito, conservazione dell'energia
W6(Marzo,MO): Equilibrio, elasticità, deformazioni (HR cap12), Moto armonico (HR cap15)
W7(Aprile,MO): onde meccaniche, interferenza, velocità dell'onda (HR cap16, cap17, AT)
W8(Aprile,MO) campi elettrici e magnetici (HR cap21, cap22), onde elettromagnetiche (HR cap31),
W9(Aprile,VL) (HR cap9) conservazione della quantità di moto, centro di massa, 
W10 (Maggio,VL): urti in una dimensione, moto di un sistema di particelle.
W11(Maggio,VL): Rotazioni (HR cap10, 11) velocità e accelerazione angolare, moto rotazionale, momento di inerzia
W12(Maggio,VL): Fluidodinamica (HR cap14) pressione, collegamento con la meccanica, Variazione con la profondità, Misure di pressione, Principio di Archimede.
W13(Maggio,VL): calore e temperatura, primo principio (HR cap18) Temperatura, dilatazione termica, scale termometriche e misura della temperatura. Il comportamento anomalo dell'acqua. Calore, Lavoro, Primo principio della Termodinamica. Calori specifici  e meccanismi di scambio di calore. Stati di aggregazione della materia.
W14(Maggio,VL):(HR cap19) collegamento temperatura-pressione,  teoria cinetica dei gas, equazione di stato del gas perfetto
W15(Giugno,VL):(HR cap19-20)  esercizi su equazione di stato del gas perfetto, cenni al secondo principio

Libro di testo: Halliday-Resnick Fondamenti di Fisica - volume unico

(David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker "Fondamenti di Fisica - volume unico" ed. Zanichelli)

lezioni frontali in aula, lavagna classica con gessetti

frequenza in persona consigliata

esame scritto con esercizi di calcolo di dinamica, cinematica, termodinamica
esame orale su tutto il programma

Un lapillo fuoriesce da un cratere vulcanico alto 810 m s.l.m. con un angolo di 45° rispetto all’orizzontale e velocità inziale di 80 m/s. Compie la sua traiettoria senza attrito e infine cade in mare. La massa del lapillo è di 2,05 * 105 kg Calcolare:
a) l’energia cinetica iniziale e finale del lapillo
b) l’altezza massima s.l.m. raggiunta dal lapillo durante il suo moto
c) il modulo della velocità nel momento in cui il lapillo entra in mare
d) la distanza orizzontale tra il punto di impatto con il mare e il cratere
e) il lavoro totale fatto dalla forza di gravità durante il moto del lapillo