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Fisica Sperimentale (CA)
Experimental Physics
Liana Lucchetti

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo II
Lingua ITA

Prerequisiti
Buone basi di analisi matematica

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento fornisce agli studenti le basi del metodo sperimentale, proprio di ogni disciplina scientifica, e le leggi fondamentali della meccanica classica. Esso rappresenta un passaggio formativo essenziale dalle conoscenze acquisite nella scuola media superiore a quelle dell’insegnamento universitario e le conoscenze che fornisce permettono agli studenti di acquisire gli elementi necessari per un approccio scientifico all’analisi dei problemi ingegneristici.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Le conoscenze ed i metodi fisici acquisiti permetteranno allo studente di comprendere, analizzare e modellizzare problemi ingegneristici. In particolare, lo studente dovrà acquisire la capacità di schematizzare fenomeni tipicamente complessi nei loro elementi essenziali ed applicare le leggi della fisica classica per descriverne le modalità. A tale scopo gli esercizi proposti sono spesso tratti dall’esperienza comune. Tali conoscenze e metodi sono applicabili a molti dei corsi che lo studente affronterà durante il suo percorso di studi e, successivamente, alle problematiche che incontrerà in ambito lavorativo.
COMPETENZE TRASVERSALI:
L’approccio metodologico acquisito in questa disciplina e gli esercizi proposti durante il corso contribuiranno a migliorare il grado di autonomia di giudizio in generale, la capacità di apprendimento e quella di trarre conclusioni.

Programma
Il metodo scientifico Grandezze fisiche e concetto di misura Gli errori di misura (definizione di errore e propagazione degli errori) Sistemi di unità di misura Cinematica del punto materiale Coordinate spaziali Concetto di moto e vettore posizione Velocità media ed istantanea Accelerazione media ed istantanea Passaggio dall’accelerazione alla traiettoria Dinamica del punto materiale Principio di relatività Sistemi di riferimento inerziali Principio di inerzia (primo principio della dinamica) Forza e accelerazione Secondo principio della dinamica Terzo principio della dinamica Trasformazioni di Galileo Sistemi di riferimento non inerziali e forze apparenti Impulso e quantità di moto Momento angolare e momento di una forza Teorema del momento angolare Esempi di forza Forza peso Forza elastica ed oscillatore armonico Forze di resistenza del mezzo. Oscillatore armonico smorzato Oscillatore Armonico Forzato e risonanza Reazioni vincolari Forze di attrito: • attrito statico • attrito dinamico Energia e lavoro Lavoro Energia cinetica Teorema dell’energia cinetica Forze conservative Energia potenziale ed energia meccanica Conservazione dell’energia e lavoro delle forze non conservative Sistemi di punti materiali Forze interne e forze esterne Leggi di conservazione Centro di massa Equazioni cardinali Considerazioni sul significato del momento angolare Urti Considerazioni energetiche e classificazione degli urti Urto frontale elastico Urto anelastico Corpi rigidi Definizione di corpo rigido Cinematica dei corpi rigidi Equilibrio dei corpi rigidi Momento angolare rispetto al centro di massa e momento di inerzia Teorema di Huygens-Steiner Energia cinetica di un corpo rigido Momento angolare rispetto ad un polo fisso Corpo rigido girevole attorno ad un asse fisso (esempio del pendolo fisico) Moto di rotolamento Attrito volvente Urti che coinvolgono corpi rigidi Gravitazione Legge di gravitazione universale Legame tra la costante G e l’accelerazione di gravità Effetti della rotazione terrestre sul valore dell’accelerazione di gravità Energia potenziale gravitazionale Velocità limite Leggi di Keplero Statica e dinamica dei fluidi Pressione Equilibrio statico di un fluido Legge di Stevino e sue conseguenze Attrito interno: viscosità Fluidi ideali Moto di un fluido. Regime stazionario. Legge di continuità Teorema di Bernoulli e sue applicazioni

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Prova scritta obbligatoria e prova orale facoltativa con voto dello scritto superiore a 17/30. Un voto di 17/30 presuppone obbligatoriamente la prova orale.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nella prova scritta si valuta la capacità degli studenti di risolvere problemi inerenti agli argomenti del corso; nella prova orale si valuta il grado di assimilazione e comprensione degli argomenti trattati

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Lo scritto si intende superato con un voto minimo di 17/30

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Il voto finale è quello dello scritto nel caso in cui lo studente non sostenga la prova orale; tiene conto di entrambe le prove in caso contrario.

Testi consigliati
Gettys, Keller, Skove “Fisica 1“ McGraw-Hill Mencuccini, Silvestrini “Fisica 1“ Zanichelli

Corsi di laurea

• Ingegneria Civile e Ambientale (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))