Scienze Naturali

Parte 1 Elementi di base (4 ore): -) Metodo scientifico, grandezze fisiche e unità di misura
 -) Elementi di algebra vettoriale

 Parte 2 Meccanica (26 ore):
 2.1 Cinematica (10 ore): -) Definizioni di grandezze cinematiche
 -) Moti elementari in una dimensione: moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato
 -) Moti elementari in due dimensioni: moto con velocità o accelerazione costante, moto del proiettile, moto circolare
 -) Moti relativi e trasformazioni di sistemi di riferimento
 2.2 Dinamica (9 ore): -) Le leggi della dinamica
 -) Esempi di forze: forza peso, reazioni vincolari, forza d’attrito, forza elastica -) Piano inclinato senza e con attrito
 -) Moto armonico
 -) Forze apparenti
 2.3 Lavoro ed Energia meccanica (7 ore): -) Definizioni di lavoro ed energia cinetica: il teorema dell’energia cinetica
 -) Forze conservative ed energia potenziale
 -) Conservazione dell’energia meccanica

 Parte 3 Meccanica dei fluidi (5 ore): -) Definizioni e grandezze fisiche
 -) Statica dei fluidi: principio di Archimede, legge di Stevino
 -) Dinamica dei fluidi: la legge di Bernoulli, cenni sui fluidi viscosi

 Parte 4 Termodinamica (12 ore):
 4.1 Grandezze e sistemi termodinamici (5 ore): -) Definizioni: sistemi termodinamici, variabili di stato, temperatura, trasformazioni termodinamiche
 -) Legge dei gas perfetti e cenni di teoria cinetica dei gas
 -) Calore, capacità termica, e processi di trasmissione del calore
 4.2 Lavoro, energia interna e trasformazioni termodinamiche (5 ore): -) Lavoro termodinamico
 -) Primo principio della termodinamica
 -) Gas perfetti: energia interna, calore specifico, trasformazioni termodinamiche
 4.3 Macchine termiche (2 ore):
 -) Definizioni di macchine termiche e ciclo di Carnot
 -) Secondo principio della termodinamica e cenni sull’Entropia

 Parte 5 Elettricità e Magnetismo (13 ore): 5.1 Elettrostatica (6 ore): 
-) Carica elettrica e legge di Coulomb nel vuoto, il campo elettrico
 -) Teorema di Gauss e distribuzioni di carica notevoli
 -) Conservatività della forza di Coulomb, energia potenziale e potenziale elettrostatico
 -) Conduttori e dielettrici
 5.2 Correnti elettriche (2 ore): 
-) Definizione di corrente elettrica, velocità di deriva
 -) Resistenza elettrica ed effetto Joule
 5.3 Magnetostatica (3 ore):
 -) Campi magnetici e forza magnetica
 -) Cenni di magnetismo nella materia
 5.4 Induzione elettromagnetica (2 ore): -) Induzione magnetica, forza elettromotrice indotta
 -) Cenni sulle equazioni di Maxwell e sulle onde elettromagnetiche


E’ necessaria la conoscenza di elementi di matematica di base comune a tutti i corsi di scuola secondaria superiore quinquennali.: equivalenze, proporzioni, potenze, logaritmi, funzione esponenziale, seno e coseno, elementi di trigonometria, equazioni di primo e secondo grado, disequazioni, sistemi di equazioni lineari. E’ consigliata la conoscenza pregressa di: -) elementi di base dell’algebra vettoriale: concetto di vettore, componenti in un sistema di riferimento, somma/differenza di vettori, prodotto scalare e vettoriale. -) concetto di derivata ed integrale, calcolo di derivate ed integrali di funzioni elementari.

Ferrari, Luci, Pelissetto, Mariani: “Fisica” voll. 1 e 2 - Edizioni Idelson-Gnocchi

Le lezioni si svolgono in presenza.

L'esame sarà composto da un'unica prova in forma orale, della durata di circa 30 minuti. Durante la prova verranno poste tre domande. -) La prima domanda sarà dedicata alla risoluzione di un semplice esercizio di Fisica sugli argomenti del corso. Oltre alla correttezza del risultato, sarà valutata la capacità dello studente di impostare correttamente la soluzione dell’esercizio, di schematizzare il sistema fisico, ed identificare le leggi ed i principi necessari per la soluzione. -) Le altre due domande saranno poste per verificare la comprensione della teoria relativa agli argomenti svolti del corso. Sarà valutata la conoscenza e la comprensione delle leggi fondamentali, e dove necessario della derivazione delle leggi a partire dalle ipotesi sul sistema fisico in oggetto.

Le lezioni si svolgono in presenza e prevedono spiegazioni teoriche e risoluzione di esercizi.

Il corso avrà come contenuti gli elementi fondamentali della Fisica di base. Parte 1 Elementi di base (6 ore): -) introduzione alla Fisica nelle Scienze Naturali -) Grandezze fisiche e metodo scientifico -) Elementi di algebra vettoriale Parte 2 Meccanica (26 ore) 2.1 Cinematica -) Definizioni di grandezze cinematiche -) Moti elementari in una dimensione: moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato -) Moti elementari in due dimensioni: moto con velocità o accelerazione costante, moto del proiettile, moto circolare uniforme -) Moti relativi e trasformazioni di sistemi di riferimento 2.2 Dinamica -) Le leggi della dinamica -) Esempi di forze: forza peso, reazioni vincolari, forza d’attrito, resistenza di un mezzo -) Piano inclinato senza e con attrito -) Moto armonico -) Forze apparenti 2.3 Lavoro ed Energia meccanica -) Definizioni di lavoro ed energia cinetica: il teorema dell’energia cinetica -) Forze conservative ed energia potenziale -) Conservazione dell’energia meccanica 2.4 Cenni di meccanica dei sistemi -) Quantità di moto, impulso di una forza, prima equazione cardinale -) Gli urti Parte 3 Meccanica dei fluidi (4 ore) -) Definizioni e grandezze fisiche -) Statica dei fluidi: principio di Archimede, legge di Stevino -) Dinamica dei fluidi: la legge di Bernoulli, cenni sui fluidi viscosi Parte 4 Termodinamica (12 ore) 4.1 Grandezze e sistemi termodinamici -) Definizioni: sistemi termodinamici, variabili di stato, temperatura, trasformazioni termodinamiche -) Legge dei gas perfetti e cenni di teoria cinetica dei gas -) Calore, capacità termica, e processi di trasmissione del calore 4.2 Lavoro, energia interna e trasformazioni termodinamiche -) Lavoro termodinamico -) Primo principio della termodinamica -) Gas perfetti: energia interna, calore specifico, trasformazioni termodinamiche 4.3 Macchine termiche -) Definizioni di macchine termiche e ciclo di Carnot -) Secondo principio della termodinamica e cenni sull’Entropia Parte 5 Elettricità e Magnetismo (12 ore) 5.1 Elettrostatica -) Carica elettrica e legge di Coulomb nel vuoto, il campo elettrico -) Teorema di Gauss e distribuzioni di carica notevoli -) Conservatività della forza di Coulomb, energia potenziale e potenziale elettrostatico -) Conduttori e dielettrici 5.2 Correnti elettriche -) Definizione di corrente elettrica, velocità di deriva -) Resistenza elettrica ed effetto Joule 5.3 Magnetostatica -) Campi magnetici e forza magnetica -) Cenni di magnetismo nella materia 5.4 Induzione elettromagnetica -) Induzione magnetica, forza elettromotrice indotta -) Cenni sulle equazioni di Maxwell e sulle onde elettromagnetiche

E’ necessaria la conoscenza di elementi di matematica di base comune a tutti i corsi di scuola secondaria superiore quinquennali.: equivalenze, proporzioni, potenze, logaritmi, funzione esponenziale, seno e coseno, elementi di trigonometria, equazioni di primo e secondo grado, disequazioni, sistemi di equazioni lineari. E’ consigliata la conoscenza pregressa di: -) elementi di base dell’algebra vettoriale: concetto di vettore, componenti in un sistema di riferimento, somma/differenza di vettori, prodotto scalare e vettoriale. -) concetto di derivata ed integrale, calcolo di derivate ed integrali di funzioni elementari.

Fondamenti di Fisica, J Walker, G. Organtini, Pearson Ed.

La frequenza alle lezioni frontali non è obbligatoria ma fortemente consigliata.

L'esame sarà composto da un'unica prova in forma orale, della durata di circa 30 minuti. Durante la prova verranno poste tre domande. -) La prima domanda sarà dedicata alla risoluzione di un semplice esercizio di Fisica sugli argomenti del corso. Oltre alla correttezza del risultato, sarà valutata la capacità dello studente di impostare correttamente la soluzione dell’esercizio, di schematizzare il sistema fisico, ed identificare le leggi ed i principi necessari per la soluzione. -) Le altre due domande saranno poste per verificare la comprensione della teoria relativa agli argomenti svolti del corso. Sarà valutata la conoscenza e la comprensione delle leggi fondamentali, e dove necessario della derivazione delle leggi a partire dalle ipotesi sul sistema fisico in oggetto. Ciascuna delle tre domande contribuisce con un peso di un terzo alla valutazione complessiva dell’esame espressa in trentesimi. Per ottenere una valutazione di 18/30 lo studente deve dimostrare la conoscenza delle leggi fondamentali, e la capacità di applicarle in casi semplici. Per ottenere una valutazione di 30/30 è necessario dimostrare una conoscenza e comprensione approfondita degli argomenti del corso, e di saper anche effettuare la dimostrazione delle leggi fisiche secondo quanto in programma.

- Ferrari, Luci, Pelissetto, Mariani: “Fisica” voll. 1 e 2 - Edizioni Idelson-Gnocchi - Raymond A. Serway e John W. Jewett, Jr. “Principi di Fisica”, V Edizione - David Halliday, Robert Resnick, “Fondamenti di Fisica”. - Fogli di esercizi e materiale integrativo fornito dal docente sulla pagina e-learning del Corso

Lo svolgimento del corso consisterà in lezioni frontali che prevederanno anche la risoluzione di esercizi in aula.