FISICA

Ingegneria Civile per l'Ambiente ed il Territorio FISICA

0612500004
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA CIVILE PER L'AMBIENTE ED IL TERRITORIO
2022/2023

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2022
ANNUALE
CFUOREATTIVITÀ
12120LEZIONE
Obiettivi
RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZA DA ACQUISIRE:
CONOSCENZA DEI CONCETTI CHE SONO ALLA BASE DEI FENOMENI FISICI E COMPRENDERNE LA TERMINOLOGIA.
CONOSCENZA DEGLI STRUMENTI PER RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI E DI DESCRIVERE MATEMATICAMENTE I FENOMENI FISICI RELATIVI ALLA FISICA CLASSICA DI BASE.
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
CONOSCENZA DEGLI ELEMENTI DI MECCANICA CLASSICA E DI ELETTROMAGNETISMO, CHE HANNO RILEVANZA PER L’INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE, CON PARTICOLARE RIGUARDO ALL'ACQUISIZIONE DELLA METODOLOGIA SCIENTIFICA, ED ALLO SCOPO DI FORNIRE LE BASI FISICHE PER LO STUDIO DEGLI INSEGNAMENTI DI LIVELLO SUPERIORE.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE PER LA SOLUZIONE DI PROBLEMI DI MECCANICA E DI ELETTROMAGNETISMO.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
FORMAZIONE DI SPIRITO CRITICO ED AUTONOMIA DI GIUDIZIO PER POTER RISOLVERE PROBLEMI COME QUELLI INTRODOTTI DURANTE L’INSEGNAMENTO.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
SAPER COMUNICARE IN MODO RIGOROSO ED EFFICACE I CONCETTI APPRESI DURANTE L’INSEGNAMENTO.
CAPACITÀ DI APPRENDERE:
SAPER SVILUPPARE METODOLOGIE EFFICACI DI APPRENDIMENTO DEGLI ELEMENTI FONDAMENTALI DELL’INSEGNAMENTO.
Prerequisiti
A) IL CORSO NON PREVEDE PROPEDEUTICITÀ
B) STRUMENTI ELEMENTARI DI ALGEBRA, GEOMETRIA E TRIGONOMETRIA, CONOSCENZA DI FUNZIONI SEMPLICI E LORO GRAFICI, ELEMENTI DI ALGEBRA VETTORIALE, CONCETTI DI INFINITO E INFINITESIMO.
Contenuti
PROGRAMMA DEL I SEMESTRE (3 CFU, 30 ORE)
MECCANICA (PRIMA PARTE)
INTRODUZIONE AL CORSO E PREMESSE MATEMATICHE (3 ORE DI TEORIA E 2 ORE DI ESERCITAZIONE): STRUMENTI MATEMATICI PER LO STUDIO DELLA FISICA. ALGEBRA VETTORIALE.
CINEMATICA (6 ORE DI TEORIA E 4 ORE DI ESERCITAZIONE): MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO. MOTO IN CAMPO GRAVITAZIONALE. MOTO CIRCOLARE UNIFORMEMENTE ACCELERATO. DERIVATA DI UN VERSORE ROTANTE – FORMULA DI POISSON
DINAMICA DEL PM – PRIMA PARTE (10 ORE DI TEORIA E 5 ORE DI ESERCITAZIONE): PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA DINAMICA (NEWTON). SCHEMA SINOTTICO DELLE RELAZIONI FONDAMENTALI. ATTRITO DINAMICO E STATICO – LEGGE DI HOOKE. TEOREMA IMPULSO-Q.D.M.. TEOREMA LAVORO-ENERGIA CINETICA. LAVORO PER TRASLAZIONE E ROTAZIONE INFINITESIME.
PROGRAMMA DEL II SEMESTRE (9 CFU, 90 ORE)
MECCANICA (SECONDA PARTE)
DINAMICA DEL PM – SECONDA PARTE (5 ORE DI TEORIA E 5 ORE DI ESERCITAZIONE): ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE ED ELASTICA. CAMPI CONSERVATIVI. MOTO CIRCOLARE VARIO. MOMENTO DI UN VETTORE, DI UNA FORZA, DELLA Q. DI MOTO. TEOREMA DEL MOMENTO ANGOLARE.
SISTEMI DI PUNTI MATERIALE E CORPI RIGIDI (12 ORE DI TEORIA E 8 ORE DI ESERCITAZIONE): CENTRO DI MASSA. PROPRIETÀ DEL CM. I E II TEOREMA DI KOENIG. MOMENTO DI INERZIA E SUE PROPRIETÀ. TEOREMA DEGLI ASSI PARALLELI. ENERGIA CINETICA PER UN PUNTO MATERIALE; PER UN SISTEMA DI P.M.; PER UN CORPO RIGIDO. TRASLAZIONE, ROTAZIONE, ROTOLAMENTO. ASSE ISTANTANEO DI ROTAZIONE. STATICA. GRADI DI LIBERTÀ. SISTEMI MECCANICI A DUE GRADI DI LIBERTÀ (CENNI). LAVORO DELLE FORZE INTERNE ED ESTERNE. METODO DI D’ALEMBERT. DINAMICA DELLE MACCHINE SEMPLICI RISOLTA CON IL METODO DI NEWTON, DI D’ALEMBERT E DELL’ENERGIA.
ELETTROMAGNETISMO
PREMESSE MATEMATICHE (3 ORE DI TEORIA E 2 ORE DI ESERCITAZIONE): OPERATORE NABLA E SUE APPLICAZIONI: GRADIENTE, DIVERGENZA E ROTORE. SUPERFICI E LINEE ORIENTATE E CHIUSE. CIRCUITAZIONE E FLUSSO. TEOREMA DELLA DIVERGENZA E DEL ROTORE.
ELETTROSTATICA (12 ORE DI TEORIA E 8 ORE DI ESERCITAZIONE): CAMPO DI UNA CARICA PUNTIFORME E FORMULA DI COULOMB. FORZA CHE SI ESERCITA TRA DUE CARICHE. PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE E LINEARITÀ. CAMPO DI DISTRIBUZIONI DISCRETE E CONTINUE DI CARICA. CALCOLO DEL CAMPO CON LA FORMULAZIONE DI COULOMB IN DIVERSE CONFIGURAZIONI. EQUIVALENZA ARCO-LINEA. CAMPI NEWTONIANI: CASO ELETTROSTATICO E ACUSTICO. FLUSSO DEL CAMPO ELETTROSTATICO E TEOREMA DI GAUSS. APPLICAZIONI. CIRCUITAZIONE E IRROTAZIONALITÀ. FLUSSO E SOLENOIDALITÀ. PROPRIETA’ DEI CAMPI CONSERVATIVI. POTENZIALE ELETTROSTATICO. ENERGIA POTENZIALE ELETTROSTATICA E PARALLELO CON L’ENERGIA POTENZIALE MECCANICA. INDUZIONE ELETTROSTATICA. DIPOLO ELETTRICO. PRIMA E SECONDA EQUAZIONE DI MAXWELL.
CONDENSATORI E CORRENTE ELETTRICA (3 ORE DI TEORIA E 2 ORE DI ESERCITAZIONE): SISTEMI DI CONDUTTORI – CONDENSATORI. CAPACITA’. CORRENTE ELETTRICA E DENSITA’ DI CORRENTE. EFFETTI MACROSCOPICI DELLA CORRENTE: LEGGI DI OHM E EFFETTO JOULE. BIPOLI SERIE E PARALLELO
MAGNETISMO (9 ORE DI TEORIA E 6 ORE DI ESERCITAZIONE): CAMPO DI INDUZIONE MAGNETICA - I FORMULA DI LAPLACE. CAMPO GENERATO DA SEGMENTO DI CORRENTE O DA ARCO DI CIRCONFERENZA. II FORMULA DI LAPLACE E FORZA DI LORENTZ. MOMENTO MECCANICO SU CIRCUITI PIANI. CIRCUITAZIONE DI B. LEGGE DI AMPÈRE. APPLICAZIONI. PROPRIETA’ DEI CAMPI SOLENOIDALI. TERZA E QUARTA EQUAZIONE DI MAXWELL.
CAMPI VARIABILI NEL TEMPO (9 ORE DI TEORIA E 6 ORE DI ESERCITAZIONE): INDUZIONE ELETTROMAGNETICA. FARADAY-NEUMANN-LENZ. AUTO E MUTUA INDUTTANZA. TEOREMA DI AMPERE-MAXWELL. EQUAZIONI DI MAXWELL IN CONDIZIONI NON STAZIONARIE, IN FORMA LOCALE E INTEGRALE. ONDE MECCANICHE, ACUSTICHE ED ELETTROMAGNETICHE. PRINCIPALI FENOMENI ONDULATORI.
Metodi Didattici
SVOLGIMENTO DI LEZIONI TEORICHE (CIRCA 8 CFU) E DI ESERCITAZIONI (CIRCA 4 CFU), ANCHE CON L’ADOZIONE, DURANTE LE ESERCITAZIONI, DI METODI INTERATTIVI CHE FORNISCANO INFORMAZIONI SUL GRADO DI COMPRENSIONE RAGGIUNTO DAGLI STUDENTI.
L’INSEGNAMENTO PREVEDE L’OBBLIGO DI FREQUENZA. LA PERCENTUALE MINIMA DI PRESENZE È DEL 70%.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVIENE AL TERMINE DEL CORSO MEDIANTE UNA PROVA SCRITTA, LA CUI DURATA VARIA TRA 2 E 3 ORE A SECONDA DELLA TIPOLOGIA DI PROBLEMI PROPOSTI, E UNA PROVA ORALE PER CIASCUN MODULO (I E II SEMESTRE). LA PROVA SCRITTA DI MECCANICA CONTIENE UNO O DUE PROBLEMI (A SECONDA DELLA DIFFICOLTA’) DI CINEMATICA, DINAMICA, STATICA. LA PROVA SCRITTA DI ELETTROMAGNETISMO CONTIENTE UNO O DUE PROBLEMI (A SECONDA DELLA DIFFICOLTA’) DI ELETTROSTATICA, MAGNETISMO, INDUZIONE ELETTROMAGNETICA. I CRITERI DI GIUDIZIO DI MASSIMA SONO LEGATI ALLA CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI E DI DESCRIVERE MATEMATICAMENTE I FENOMENI FISICI RELATIVI ALLA FISICA CLASSICA DI BASE. NELLO SCRITTO VENGONO SVOLTI ESERCIZI DI APPLICAZIONE DEI CONCETTI FONDAMENTALI E DELLE TECNICHE DI CALCOLO VETTORIALE E DI CALCOLO INFINITESIMALE A CASI ESEMPLARI DI FENOMENI FISICI ELEMENTARI. L’ORALE VERTE SULLA VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO DELLE NOZIONI TEORICHE E APPLICATIVE PRESENTATE AL CORSO, AVENDO COME CRITERI I CONTENUTI, IL RIGORE ESPOSITIVO, LA PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO VERBALE E MATEMATICO, LA CAPACITÀ DI CORRELAZIONE TRA DIVERSI ARGOMENTI DEL PROGRAMMA. ENTRAMBE LE PROVE, SCRITTA E ORALE, SONO VALUTATE IN 30ESIMI. IL VOTO FINALE E’ IN 30ESIMI E TIENE CONTO DEGLI ESITI DELLE SINGOLE PROVE.
AI FINI DELLA LODE SI TERRÀ CONTO:
- DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE, IN TERMINI DI UTILIZZO DI LINGUAGGIO SCIENTIFICO APPROPRIATO
- DELLA CAPACITÀ DI CORRELAZIONE TRASVERSALE TRA I DIVERSI ARGOMENTI DEL CORSO E, OVE POSSIBILE, CON ALTRE DISCIPLINE
- DELL’AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.
Testi
J. M. QUARTIERI & L. SIRIGNANO, “ELEMENTI DI MECCANICA”, CUES

J. M. QUARTIERI & L. SIRIGNANO, “ELEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO”, CUA

APPUNTI DAL CORSO
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-09-16]