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Programma
dettagliato del corso
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Corso di Laurea in Informatica
(triennale), A.A. 2005/06
Fondamenti di Fisica (corso B)
Docente: Piergiorgio Fusco
Finalità del corso
Il corso si propone, attraverso la presentazione dei principi basilari
della fisica, di consolidare nello studente un approccio scientifico
alla risoluzione dei problemi, favorendo la conoscenza e l'utilizzo del
metodo sperimentale, sviluppando l'interesse per lo studio dei fenomeni
e stimolando la capacità di descrivere e analizzare la
realtà
mediante dei modelli.
Prerequisiti
Il formalismo utilizzato nel corso è semplificato, poiché
viene privilegiata la comprensione dei concetti rispetto alla loro
elaborazione matematica. Per seguire agevolmente gli argomenti trattati
è sufficiente una discreta padronanza della matematica della
scuola superiore e una conoscenza, almeno a livello elementare, dei
principali strumenti della trigonometria e dell’analisi matematica.
Programma del corso
Fondamenti
La fisica ed il metodo sperimentale. Grandezze fisiche. Unità di
misura. Analisi dimensionale. Cenni agli errori sperimentali. Sistemi
di riferimento. Vettori e scalari. Operazioni con i vettori.
Meccanica del punto materiale
Studio del moto rettilineo: posizione, spostamento, velocità,
accelerazione. Studio del moto in due dimensioni. Moto dei proiettili.
Moto circolare. Forza. Massa. Seconda legge della dinamica e suo
significato. Forza peso, reazione vincolare, tensione di fili e altri
esempi di forze. Terza legge della dinamica. Attrito. Lavoro:
definizione ed esempi di calcolo. Energia cinetica. Potenza. Forze
conservative e non conservative. Energia potenziale. Energia meccanica.
Conservazione dell'energia. Piano inclinato ed altre
applicazioni.
Meccanica dei sistemi di punti materiali
Centro di massa. Forze interne ed esterne. Leggi della dinamica dei
sistemi di punti materiali. Quantità di moto e sua conservazione
nei sistemi di punti materiali. Cenni sulla gravitazione.
Meccanica dei corpi rigidi
Moto rototraslatorio e sua descrizione. Momento di una forza. Momento
d'inerzia. Calcolo del momento d'inerzia e teorema di Huygens-Steiner.
Leggi della dinamica dei corpi rigidi. Energia cinetica rotazionale.
Lavoro nel moto rotatorio. Momento angolare. Conservazione del momento
angolare. Rotolamento. Cenni sulla statica dei corpi rigidi.
Termodinamica
Temperatura e sua misura. Calore. Calore specifico. Calore latente.
Equivalenza tra calore e lavoro. Primo principio della termodinamica.
Gas ideali ed equazione di stato. Trasformazioni termodinamiche.
Secondo principio della termodinamica. Macchine termiche e rendimento.
Macchine frigorifere ed efficienza. Entropia.
Elettricità
Forza di Coulomb. Campo elettrico. Legge di Gauss. Distribuzioni
continue di carica. Potenziale elettrico. Energia potenziale
elettrostatica. Capacità elettrica. Condensatori in serie e in
parallelo. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Resistenza elettrica.
Cenni sui semiconduttori. Generatori di corrente. Circuiti elettrici.
Leggi di Kirchhoff. Carica e scarica di un condensatore. Circuiti RC.
Elementi circuitali. Misure elettriche.
Magnetismo
Campo magnetico. Forza magnetica su una corrente. Legge di Biot-Savart.
Legge di Ampère. Solenoidi. Legge di Faraday. Induttanza.
Proprietà magnetiche della materia.
Onde
Oscillazioni elettromagnetiche. Onde elettromagnetiche, luce e
radiodiffusione.
Testo consigliato
Halliday, Resnick, Walker – Fondamenti di Fisica (5a ed.) - Vol. I
(Meccanica, Termologia) e Vol. II (Elettrologia, Magnetismo, Ottica) –
Editrice Ambrosiana, Milano.
Testo di approfondimento
Halliday, Resnick, Krane – Fisica – Editrice Ambrosiana, Milano
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