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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Insegnamento
ELEMENTI DI FISICA 2 (Ult. numero di matricola da 5 a 9)
INL1000177, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
IN0510, ordinamento 2012/13, A.A. 2017/18
Ult1002
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICS 2
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dicea/course/view.php?idnumber=2017-IN0510-000ZZ-2016-INL1000177-ULT1002
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile PAOLO SARTORI 000000000000

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INL1000177 ELEMENTI DI FISICA 2 (Ult. numero di matricola da 5 a 9) PAOLO SARTORI IN0505

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Fisica e chimica FIS/01 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
Turni
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 1.0 8 17.0 2
LEZIONE 5.0 40 85.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 02/10/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
18 2017 canale 1 01/10/2017 30/11/2018 BORGHESANI ARMANDO-FRANCESCO (Presidente)
SORAMEL FRANCESCA (Membro Effettivo)
SARTORI PAOLO (Supplente)
17 2016 canale 1 01/10/2016 30/11/2017 SARTORI PAOLO (Presidente)
POLETTO LUCA (Membro Effettivo)
BORGHESANI ARMANDO-FRANCESCO (Supplente)
SORAMEL FRANCESCA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenza di nozioni elementari di matematica: algebra, geometria, calcolo differenziale, calcolo integrale, semplici equazioni differenziali.
Conoscenza dei sistemi di unità di misura e delle leggi fondamentali della meccanica newtoniana.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente, alla fine del corso, deve acquisire nozioni di base di elettromagnetismo e ottica fondate sul metodo sperimentale; deve saper affrontare in modo corretto problemi attinenti agli argomenti trattati, impostando e risolvendo correttamente una situazione fisica propostagli sotto forma di esercizio, mediante l'applicazione delle leggi fisiche appropriate, dimostrando di saper risolvere algebricamente e numericamente i problemi proposti; deve inoltre saper fornire una descrizione critica dei fenomeni fisici presi in considerazione formulando le leggi in modo matematico corretto.
Modalita' di esame: Il superamento dell'esame di Fisica 1 avviene a seguito di tre prove: una prova scritta (v), un test relativo alle attività di laboratorio (t) ed una prova orale (o).

PROVA SCRITTA

La prova scritta consta, di norma, di esercizi che prevedono risultati numerici.
La votazione minima per il superamento della prova scritta è 18/30.
Nel corso del semestre si svolgono delle prove di accertamento del profitto nelle date comunicate dal docente nel corso delle lezioni. Le prove di accertamento in itinere (compitini) permettono di ottenere l’esonero dalla prova scritta anche se la votazione complessivamente conseguita è inferiore a 18/30: per una delle prove il voto può essere v ≥12/30, la seconda deve essere v ≥18/30 di modo che la media delle due prove sia ≥15/30.
Le prove scritte si svolgono in un’ora e venti. La validità degli scritti è conforme a quanto stabilito dal Regolamento studenti di Ateneo.

LABORATORIO

La frequenza del laboratorio è obbligatoria. Sono previste tre esperienze da due ore ciascuna svolte in gruppo (due studenti per gruppo). L’attività svolta in laboratorio è valutata mediante un test (individuale) che si svolge nell’ultima seduta, al termine della terza esperienza. Il test ha una durata di 20 minuti e comporta la risposta a quesiti a risposta multipla: la risposta esatta vale 1 punto, la risposta mancante vale 0 punti, la risposta errata vale -1/6 di punto.

La valutazione globale del laboratorio permette di conseguire un voto T massimo di 3 ed un minimo di 0 punti, conseguiti in base all’algoritmo: T = (voto conseguito)/10
La prova di laboratorio ha validità illimitata.
Nel caso di assenze è prevista una sessione di recupero di laboratorio al termine del corso.

Gli studenti che, per qualsiasi motivo, non abbiano seguito il laboratorio e/o non abbiano sostenuto la relativa prova finale (test), devono sostenere una prova orale su argomenti attinenti alle esperienze di laboratorio. Il voto finale terrà comunque conto di questa mancanza (-2 punti).

PROVA ORALE

Per accedere alla prova orale è necessario aver conseguito un voto positivo (v) nella prova scritta (con l’eccezione già illustrata per i compitini) e aver sostenuto il test di laboratorio. L’esame orale verte sul programma del corso, laboratorio incluso. La prova orale è obbligatoria.

Due sono le modalità della prova orale.

1. ORALE TIPO A
L’esame orale consiste in una (1) domanda a cui lo studente deve rispondere che verrà scelta dal docente entro un elenco di domande fornite durante lo svolgimento del corso.
Nel caso lo studente scelga di sostenere l’orale di tipo A, il voto massimo registrato (comprensivo di prova scritta e risultati di laboratorio) non può essere superiore a 27.

2. ORALE TIPO B

L’esame orale verte su tutto il programma del corso così come svolto a lezione. Può prevedere lo svolgimento di applicazioni ed esercizi, la dimostrazione dei teoremi illustrati a lezione, la discussione di principi e di esperimenti discussi a lezione.

ULTERIORI INFORMAZIONI

Ai fini del superamento dell’esame è considerato valido solo il risultato dell'ultima prova scritta sostenuta: i risultati ottenuti in altre prove sono annullati all’atto della valutazione dell’ultimo compito. All'inizio di ogni appello di esame verrà fatto l’appello degli studenti iscritti alla lista: gli assenti verranno depennati dalla lista. Lo studente che non si sia iscritto a una lista d'esame può essere ammesso solo in base al parere insindacabile del docente. Durante lo svolgimento delle prove scritte è ammesso l’uso del libro di testo, NON è ammesso l’utilizzo di libri di esercizi. Si possono utilizzare formulari e tabelle sinottiche (compilate dallo studente) costituite al più
Criteri di valutazione: La valutazione si basa sulle conoscenze acquisite dallo studente durante il corso, relative agli argomenti in programma; alla sua capacità di collegare i diversi argomenti proposti, e visione globale della materia esposta durante il corso, nonchè alla sua capacità espositiva.
Contenuti: Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo e potenziale elettrostatico
Principio di sovrapposizione. Densita’ di carica. Lavoro della forza elettrica. Energia elettrostatica e potenziale elettrostatico. Gradiente del potenziale elettrostatico. Dipolo elettrico Campo e potenziale elettrostatico di distribuzioni continue di carica. Carica elementare e sua quantizzazione
Flusso del campo elettrostatico. Teorema di Gauss. Circuitazione rotore e divergenza. Applicazioni della legge di Gauss
Equilibrio elettrostatico. Induzione elettrostatica. Conduttori cavi. Capacita'. Condensatore. Calcolo della capacita' . Collegamenti in serie e parallelo di condensatori. Energia elettrostatica . Pressione elettrostatica
Polarizzazione di un dielettrico. Carica di polarizzazione e sua densita’ superficiale . Relazione fra polarizzazione e campo elettrico: suscettivita’ elettrica. Dielettrici nei condensatori. Il vettore induzione dielettrica. Legge di Gauss nei dielettrici.
Conduzione elettrica nei solidi. Forza elettromotrice. Corrente elettrica e densita’ di corrente elettrica. Conservazione della carica Legge di Ohm. Resistenza. Resistivita’ e conduttività’. Effetto Joule.
Conduttori ohmici. Resistori in serie e parallelo. Generatori di f.e.m. e resistenza interna. Correnti stazionarie. Leggi di Kirchhoff. Campo elettromotore. Amperometro,voltmetro, ohmetro. Carica e scarica di un condensatore.
Definizione di campo magnetico. Forza di Lorentz. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente: II legge elementare di Laplace. Moto di cariche in campo magnetico. Effetto Hall. Momento meccanico su una spira percorsa da corrente. Momento magnetico. Energia magnetica. Galvanometro a bobina mobile.
Campo magnetico prodotto da una corrente. I legge elementare di Laplace. Applicazioni della prima legge di Laplace. Interazione fra fili percorsi da corrente.
Flusso del campo magnetico e legge di Gauss. Flusso concatenato con una linea chiusa. Teorema di Ampere. Campo di un solenoide rettilineo infinito e di un solenoide toroidale.
Cenni sulle origini del dipolo magnetico. Polarizzazione del dipolo magnetico. Correnti amperiane. Vettore densita’ di magnetizzazione. Il campo magnetizzante H. Suscettivita’ magnetica . Relazione fra B, H e M. Sostanze paramagnetiche, diamagnetiche e ferromagnetiche. Ciclo di isteresi. Legge di Curie e temperatura critica.
Campi magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica. Leggi di Faraday e Lenz.. Alternatore.Autoinduzione. Induttanza. Circuiti RL. Energia magnetica. Mutua induzione.
Forze elettromotrici alternate. Impedenza. Metodo dei vettori rotanti e legge di Ohm generalizzata. Oscillatore ideale. Energia elettrica e magnetica dell’oscillatore. Circuito RCL in serie: oscillazioni smorzate e forzate. Risonanza. Trasformatore.
Campi elettrici variabili nel tempo. Corrente di spostamento . Legge di Ampere-Maxwell. Equazioni di Maxwell.
Onde e vibrazioni nella materia. Equazione dell'onda Onde armoniche. Numero d'onda, frequenza e lunghezza d'onda. Onde elettromagnetiche. Derivazione delle onde elettromagnetiche dalla soluzione delle equazioni di Maxwell nel vuoto. Onde piane.
Laboratorio. Prima esperienza: misura della capacità di un condensatore. Seconda esperienza: misure di resistenze con metodo voltamperometrico, e misure di resistenze interne, circuiti RC, ponte di Wheatstone. Terza esperienza: misure di campo megnatico in un solenoide corto.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali di teoria con semplici esercizi ed esempi applicativi erogate mediante diapositive animate
in POWER POINT. Esercitazioni svolte con metodo tradizionale.
Attività di laboratorio con lo svolgimento di esperienze significative per la comprensione del modello
teorico
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Per il superamento dell'esame è indispensabile l'accquisto dei primi due testi indicati di seguito, testi che possono essere integrati facendo riferimento a siti web pubblicati da personale dipendente da Università italiane. Per approfondimento degli argomenti, è possibile fare riferimento ad unn qualsiasi testo universitario pubblicato, che è possibile reperire anche nelle biblioteche universitarie.
Testi di riferimento:
  • Paolo Sartori, Lezioni di fisica generale 2. Bologna: Esculapio, 2015. Cerca nel catalogo
  • Paolo Sartori, Esercizi di Fisica 2. Bologna: Esculapio, 2015. Cerca nel catalogo
  • Pavan Sartori, PROBLEMI di FISICA 2 risolti e commentat. MILANO: Casa Editrice Ambrosiana (CEA), --. Cerca nel catalogo
  • G. Mazzi, P. Ronchese, P. Zotto, Fisica in laboratorio. Bologna: Editrice Esculapio, 2013. II edizione Cerca nel catalogo
  • P. Zotto, S Lo Russo, P. Sartori, Fisica Generale elettromagnetismo-ottica. Bologna: Editrice La Dotta, 2017. Cerca nel catalogo