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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCANICA
Insegnamento
FISICA 1 (Numerosita' canale 1)
INP8083376, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCANICA
IN0506, ordinamento 2011/12, A.A. 2019/20
N3cn1
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 12.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICS 1
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
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 MARCO PELOSO FIS/02
Altri docenti LAURA DE NARDO FIS/07

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Fisica e chimica FIS/01 12.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 1.0 24 1.0
LEZIONE 11.0 88 187.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Syllabus
Prerequisiti: Algebra e Analisi matematica I
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente acquisirá familiaritá e conoscenza delle leggi fondamentali e dei principi che costituiscono l'ossatura della fisica quali Meccanica Classica ed Elettrostatica. Verra' sviluppata la capacita' di individuare le grandezze e le leggi fondamentali che governano i processi fisici e la capacitá di applicare le conoscenze acquisite (e le relative approssimazioni) alla soluzione di semplici problemi reali. Attraverso alcune esperienze obbligatorie di laboratorio, in piccoli gruppi, lo studente acquisirá dimestichezza con le problematiche relative alla misura di grandezze fisiche e capacita' di lavorare in gruppo.
Modalita' di esame: Prova scritta con problemi da risolvere numericamente, e quesiti di teoria.
La prova scritta puo' anche essere superata attraverso il superamento di tre prove parziali. Per superare queste prove parziali e' richiesto un voto di almeno 10 nella prima prova, di almeno 18 nella seconda e terza prova, e di almeno 18 in media (pesata, in cui la prima prova ha un peso di 1/2 rispetto alle altre due). L'esame orale e' obbligatorio per chi ambisca ad un voto superiore al 27, e facoltativo per tutti gli studenti (si tenga presente che l'esame orale può' portare sia ad un aumento sia ad un calo del voto ottenuto con l'esame scritto).

E obbligatoria la presenza ai laboratori. Al terzo laboratorio verra' effettuato un test, che contribuisce un voto +2, +1, o 0, al voto finale. Il test di laboratorio deve essere risostenuto in caso di un risultato gravemente insufficiente
Criteri di valutazione: Padronanza delle basi teoriche delle leggi che governano i fenomeni fisici trattati attraverso tests a risposta multipla e a risposta libera o con orale; padronanza delle competenze tecniche necessarie per la risoluzione di semplici problemi di fisica (verifica scritta attraverso problemi in cui e' richiesto l'individuazione delle leggi inerenti alla risoluzione, la loro applicazione ed il calcolo del valore numerico).
Una votazione >27/30 richiede una verifica orale delle competenze acquisite.
Contenuti: Meccanica del punto, dei sistemi e dei corpi rigidi. Forze Elettromagnetiche.
1) Misure ed unità di misura.
2) Cinematica del punto materiale. Spazio e tempo. Traiettoria e Sistemi di riferimento. Moto unidimensionale : velocitá media e velocitá istantanea. Accelerazione media e accelerazione istantanea. Rappresentazione grafica delle leggi orarie.
3) Vettori: Grandezze vettoriali. Operazioni tra vettori: prodotto per uno scalare e proprieta' distributiva, prodotto scalare tra due vettori, componenti di un vettore e prodotto vettoriale tra due vettori.
4) Cinematica in piu dimensioni. Rappresentazione vettoriale di posizione, velocità ed accelerazione (coordinate cartesiane, cilindriche, sferiche). Moto curvilineo: velocità, accelerazione tangenziale e normale. Moto circolare: velocità angolare, accelerazione angolare.
5) Dinamica del punto materiale: Leggi di Newton. Prima legge della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Forze e seconda legge della dinamica. Terza legge della dinamica. Le quattro forze fondamentali. Applicazioni varie della seconda legge: forze elastiche e risoluzione dell'equazione del moto armonico, forze vincolari, attrito e sue proprietà. Resistenza di un mezzo e velocità limite. Moto circolare uniforme: forza centripeta e forza tangente. Applicazioni Forze ( pendolo semplice , curva sopraelevata , pendolo conico).
6) Quantità di moto e momento angolare. Momento di una forza e prima legge dei momenti di forze.
7) Moti relativi: sistemi di riferimento; composizione di velocità e accelerazioni e trasformazioni Galileiane. Moto relativo di traslazione e rotazione. Accelerazione di Coriolis.

8) Lavoro ed energia: Lavoro di una forza e potenza. Energia cinetica. Unità di energia. Lavoro di una forza costante, forza elastica , etc. Energia potenziale e relazioni con il lavoro. Relazione tra momento della forza ed energia potenziale nel moto curvilineo piano. Conservazione dell'energia di una particella e forze conservative. Forze non conservative ed energia dissipata. Forza ed energia nel moto armonico semplice. Pendolo semplice. Oscillazioni.
9) Dinamica di Sistemi di particelle: Moto del centro di massa di un sistema di particelle: sistema isolato e sistema soggetto a forze esterne. Momento angolare di un sistema di particelle. II equazione della dinamica. Energia cinetica di un sistema di particelle. Teoremi di Koenig. Energia interna di un sistema di particelle. Leggi di conservazione di un sistema di punti materiali.
10) Urti tra particelle. Urti elastici e anelastici.
11) Corpo Rigido e dinamica Corpo rigido: Moto di un corpo rigido. Momento assiale. Applicazione della II equazione della dinamica al moto di rotazione di un corpo rigido. Teorema di H.S.Energia cinetica di rotazione di un corpo rigido. Moto di puro rotolamento ed energia nel moto di puro rotolamento. Equilibrio di un corpo rigido.
12) Forze Centrali e proprietá. Forza centrale e moto di un corpo in un campo di forze centrali (leggi di Keplero). Forza gravitazionale (massa gravitazionale).
13) Forza elettrostatica (carica elettrica). Proprietá dei materiali (Isolanti e conduttori). Concetto di campo e Campo elettrostatico. C.E. di una o piu' cariche puntiformi. Accenni a campo di cariche distribuite con densitá costante. Legge di Gauss. Applicazioni L. di Gauss (filo infinito, piano infinito. Lavoro e potenziale elettrostatico. Conduttori: campo e potenziale. Introduzione alle correnti.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali di teoria con esempi e con dimostrazioni in aula di vari fenomeni trattati nel corso, lezioni con svolgimento di esercizi e 4 esperienze di laboratorio a piccoli gruppi con supporto di docenti specifici. La frequenza alle attività di laboratorio è obbligatoria. In termini di impegno per CFU, 2 ore di laboratorio equivalgono ad 1 ora di lezione. Una esperienza di laboratorio è dedicata alla teoria della misura e degli errori.
Saranno tenute tre prove scritte di verifica durante il corso, valide per il superamento dell'esame.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di fisica meccanica, termodinamica. Napoli: EdiSES, 2008. Cerca nel catalogo
  • P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di fisica elettromagnetismo, onde. Napoli: EdiSES, 2008. Cerca nel catalogo
  • G. Mazzi, P. Ronchese, P. Zotto, Fisica in laboratorio esperienze per i corsi di Fisica per Ingegneria Giulio Mazzi, Paolo Ronchese, Pierluigi Zotto. Bologna: Esculapio, 2013. Cerca nel catalogo