Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCANICA
Insegnamento
COMPLEMENTI DI FISICA (Ult. numero di matricola pari)
IN03101579, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCANICA
IN0506, ordinamento 2011/12, A.A. 2018/19
Pari
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Curriculum FORMATIVO [001PD]
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese COMPLEMENTS OF PHYSICS
Sito della struttura didattica http://im.dii.unipd.it/ingegneria-meccanica/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2018-IN0506-001PD-2017-IN03101579-PARI
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 LUCA DELL'ANNA FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Fisica e chimica FIS/01 9.0

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
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 1.0 16 9.0
LEZIONE 8.0 64 136.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
21 A.A. 2018/19 matricole pari 01/10/2018 30/11/2019 DELL'ANNA LUCA (Presidente)
TOSI MIA (Membro Effettivo)
ROSSIN ROBERTO (Supplente)
SIMI GABRIELE (Supplente)
20 A.A. 2018/19 matricole dispari 01/10/2018 30/11/2019 TOSI MIA (Presidente)
ROSSIN ROBERTO (Membro Effettivo)
DELL'ANNA LUCA (Supplente)
SIMI GABRIELE (Supplente)
19 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 DELL'ANNA LUCA (Presidente)
ROSSIN ROBERTO (Membro Effettivo)
SIMI GABRIELE (Supplente)
18 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 ROSSIN ROBERTO (Presidente)
DELL'ANNA LUCA (Membro Effettivo)
SIMI GABRIELE (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: * Esame di analisi I
* 30 crediti
* Principi di analisi delle funzioni di più variabili
Conoscenze e abilita' da acquisire: * Comprensione delle leggi fondamentali dei campi elettro-magnetici statici e varibili lentamente nel tempo
* Comprensione delle leggi fondamentali dei fenomeni ondulatori meccanici ed elettromagnetici
* Comprensione di alcune leggi della teoria della reltivita' ristretta e della fisica quantistica
* Capacita' di risolvere in maniera quantitativa semplici problemi
* Capacita' di relazionare in maniera critica sulle esperienze di laboratorio
Modalita' di esame: * Esame scritto ed eventualmente orale. Orale obbligatorio per scritti maggiori di 28. Punteggio massimo di 30 punti. Lo scritto consiste in:
* 1 problema su campi elettromagnetici
* 1 problema sui fenomeni ondulatori
* 1 problema su fisica moderna
* domande a risposta multipla
* dimostrazione di un teorema
La frequenza dei laboratori didattici e' necessaria per sostenere l'esame e verrà valutata anche una relazione su una esperienza.
Criteri di valutazione: * Utilizzo corretto delle leggi fondamentali studiate nel programma
* Correttezza dei risultati numerici
* Correttezza logica della dimostrazione
* Capacita' di applicazione delle abilita' acquisite durante il corso a problemi non incontrati in precedenza
* Capacita' di valutazione critica dei risultati delle misure in laboratorio
Contenuti: I parte: ELETTROMAGNETISMO (EM)
- Dielettrici, dipoli, conduzione elettrica
Richiami di elettrostatica, legge di Gauss in forma differenziale e dipolo elettrico.
Dielettrici: Campo E,suscettività, cariche di polarizzazione, Energia di E nel dielettrico. Polarizzazione di un dielettrico e densità superficiale di polarizzazione, Eq. dell’elettrostatica nei dielettrici. Costante dielettrica relativa e assoluta. Dielettrici nei condensatori. Il vettore induzione dielettrica.Legge di Gauss nei dielettrici. Teorema della divergenza. Modello di Drude della conduzione elettrica, fem, generatore ideale e reale di fem. Misure elettriche: Amperometro/voltmetro. Reostato, potenziometro. Carica e scarica di circuiti RC
- campo magnetico statico
Introduzione al magnetismo. Forza tra magneti. Forza tra magneti e correnti. Forza su carica in moto in B. Forza su conduttore. Forza su circuito chiuso. Momento torcente su una spira piana, piccole oscillazioni di una spira in B, F su spira in B non uniforme. Effetto Hall. Campo B prodotto da i. Prima legge di Laplace. Legge di Ampere-Laplace. Campo B di q in moto. Campo generato da un tratto di filo. Legge di Biot-Savart. Campo sull'asse di una spira. Campo di spira come dipolo magnetico. Solenoide finito. Solenoide infinito. Forze tra fili rettilinei. Campo di un filo semi-infinito. Legge di Ampere. Rotore di un campo vettoriale. Teorema di Stokes. Legge di Ampere in forma locale. Applicazioni della legge di Ampere. Discontinuità' di B attraverso superfici di corrente. Campo H,permeabilità e suscettività magnetiche. Correnti amperiane. Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche. Ciclo di isteresi. T di Curie. Meccanismi di magnetizzazione. Vettore magnetizzazione. Legge di Gauss per B. Eq. della magnetostatica nei mezzi. Legge di Faraday. Legge di Lenz. Origini della fem indotta. Lavoro del campo indotto. Attrito EM. Conservazione di energia. Correnti di Foucault. Legge di Felici. Pressione e forza magnetica.
- leggi dell’induzione
Autoinduzione. Coefficiente L. Energia magnetica. Circuito RL: Extracorrenti di apertura e chiusura. Densita' di energia magnetica. Mutua induzione. Energia di circuiti accoppiati. Autoinduzione in presenza di materia. Stazionarietà. Legge di Ampere-Maxwell. Eq. di Maxwell. Densità di energia EM. Conservazione della carica.

II parte: FENOMENI ONDULATORI
- proprieta’ delle onde
Introduzione alle onde. Eq. di D'Alembert. Principio di sovrapposizione. Onde armoniche piane.
- onde EM
Intro alle onde EM. Onde EM piane,derivazione dalle eq. di Maxwell. Vettore di Poynting. Potenza e intensità' di un'onda. Onde sferiche. Quantita' di moto di onda piana. Pressione di radiazione. Polarizzazione di un'onda EM piana. Radiazione da un dipolo oscillante. Spettro delle onde EM. Indice di rifrazione. Principio di Huygens-Fresnel
- ottica fisica
Riflessione e rifrazione. Legge di Snell. Riflessione totale. Dispersione. Riflessione e rifrazione dal principio di H-F. Intensita' delle onde riflesse e trasmesse. Coeff. di Fresnel. Angolo di Brewster, polarizzazione per riflessione. Legge di Malus. Differenza di fase,coerenza. Esperimento di Young. Metodo dei favori. Interferenza da lamine. Interferenza da cunei e lamine sottili. Rivestimenti antiriflettenti. Riflessione su schermo metallico. Onde stazionarie. Interferenza da N sorgenti. Diffrazione da fenditura rettilinea. Diffrazione da apertura circolare. Limite risoluzione lenti.

III parte: FISICA MODERNA
- relativita’ ristretta
Trasformazioni di Galileo, Relatività di Newton. Esperimento di Michelson-Morley. Simultaneità.
Trasformazioni di Lorentz. Addizione relativistica delle velocità.
Aberrazione, effetto Doppler.
Trasformazioni dei campi E e B.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: * Lezioni frontali in aula
* Esercizi svolti
* Dimostrazioni pratiche dei fenomeni studiati
* Misure sperimentali in laboratorio
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Halliday Resnick Walker, VI edition “Fondamenti di Fisica” - Ambrosiana.
Jearl Walker, IIX edition, “Fundamentals of physics” - Wiley: extended version, only available in English and not cheap, many examples, figures and exercises.
Materiale didattico sul sito elearning
Testi di riferimento:
  • Mazzi, Giulio; Ronchese, Paolo, Fisica in laboratorioesperienze per i corsi di Fisica per Ingegneria. Bologna: Esculapio, 2013. Cerca nel catalogo
  • Mazzoldi, Paolo; Nigro, Massimo, Elementi di fisicaelettromagnetismo. Napoli: EdiSES, 2006. Cerca nel catalogo
  • Resnick, Robert; Uguzzoni, Arianna, Introduzione alla relativita ristretta. Milano: Ambrosiana, --. edizione italiana a cura di A. Uguzzoni Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Problem based learning
  • Working in group
  • Questioning
  • Problem solving
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)