Corso di laurea in Fisica

Conoscenza degli argomenti trattati nei corsi del I anno di Analisi, Geometria e della prima parte di Meccanica (punto materiale e sistemi discreti di punti)

Il corso intende fornire una conoscenza approfondita dei principi della termodinamica, della fisica dei fluidi incomprimibili e delle onde oltre ad una capacità di apprendimento adeguata ad affrontare nuovi argomenti attraverso un impegno autonomo ed ad intraprendere lo studio avanzato dei vari settori della fisica. Lo studente deve conseguire padronanza degli argomenti trattati nel corso, che si manifesta sia attraverso l'esposizione analitica (dimostrazioni) e sintetica della materia, sia attraverso la capacità di affrontare e risolvere problemi numerici specifici.

Lo studente sarà in grado di comprendere gli elementi fondamentali dei sistemi a molte particelle, il legame tra la meccanica del punto con la termodinamica e la dinamica dei fluidi. Acquisirà inoltre le conoscenze di base del moto per onde.

Lezione ed esercizi in aula in presenza (lavagna e slides), salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e  disponibili sul sito "Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/gli-speciali/coronavirus-aggiornamenti-la-comunita-universitaria/disposizioni-chi-studia-e

Esame scritto ed orale

1. La prenotazione allo scritto e all’orale e' NECESSARIA. Per ragioni di migliore organizzazione, si prega di annullare la prenotazione se si decide di non sostenere l’esame.
2. Scritto (uguale per corso A e B) composto da esercizi di livello simile a quelli proposti durante il corso. Durata della prova: 2 ore.
3. La prova scritta deve essere sufficiente per accedere all'orale.
4. Durante lo scritto e' consentito l'uso del formulario da scaricare dal sito del corso (non modificabile) e copia del libro di testo consultabile alla cattedra (fornito dai docenti). Per lo svolgimento degli esercizi scritti può essere utilizzata una calcolatrice scientifica (NON quella del cellulare).
5. Scritto valido all’interno della sessione in cui viene superato. L’appello di settembre è considerato parte della sessione estiva.
6. Si può ripetere lo scritto nella stessa sessione. Si annulla il voto precedente nel momento in cui si consegna il compito.
7. Orale sostenuto su tutti gli argomenti del corso: essa verte su due argomenti, uno di termodinamica e l'altro sulla restante parte del programma.
8. Entrambe le prove (orale e scritto) devono essere sufficienti. In caso di esito negativo dell’orale, è necessario ripetere lo scritto. In caso di esito positivo dell’orale, ma di rifiuto del voto proposto, si deve ripetere lo scritto.

L'esame si svolge in presenza salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e disponibili sul sito ""Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/gli-speciali/coronavirus-aggiornamenti-la-comunita-universitaria/disposizioni-chi-studia-e ,
avuto anche riguardo alle specifiche esigenze degli studenti e delle studentesse con disabilità e con disturbi specifici dell’apprendimento.

 

Tutoraggio

Onde

Proprietà elastiche dei solidi. Propagazione di una perturbazione lungo una sbarra di materiale elastico. Corda vibrante. Equazione di d'Alembert delle onde. Principio di sovrapposizione.  Onde trasverse e longitudinali. Onde sonore. Onde armoniche. Onde stazionarie. Velocità di gruppo. Effetto Doppler. Onde coerenti, interferenza in 1 e 2 dimensioni; onde sonore risonanti in corde e tubi. Riflessione e trasmissione.

Fluidi

Definizione di fluido. Fluidi compressibili e incompressibili. Idrostatica. Legge di Pascal: pressa idraulica. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Idrodinamica dei fluidi ideali. Teorema di Bernoulli ed applicazioni. La portata di un condotto. Tubo di Venturi. Teorema di Torricelli. Tubo di Pitot. Effetto Magnus. Sostentamento dell'ala di un aereo. Idrodinamica dei fluidi reali. Regime laminare. Viscosità. Legge di Hagen-Poiseuille. Regime turbolento. Perdita di carico in un condotto. Numero di Reynolds. Moto di un corpo in un fluido. Resistenza dei fluidi al moto di corpi immersi. Tensione superficiale e capillarità.

Termodinamica

Sistema termodinamico: descrizione macroscopica e microscopica. Definizione di pressione in un fluido.  Principio zero della termodinamica; dilatazione termica e misura della temperatura. Termometri e scale termometriche. Concetto di gas perfetto ed equazione di stato. Concetto di gas idealee la teoria cinetica dei gas. Gas reali, legge di Van der Waals, diagrammi di stato. Calore, cambiamenti di stato, calore specifico e latente. Trasmissione del calore. Lavoro e trasformazioni termodinamiche.  I Principio della Termodinamica e sue applicazioni. I Principio e le trasformazioni di gas perfetti. Macchine termiche e frigorifere; cicli di Carnot, Otto. Diesel, Stirling. Rendimento delle macchine termiche. Postulati di Kelvin e Clausius. II Principio della Termodinamica.  Trasformazioni reversibili ed irreversibili e principio di Carnot. Concetto di Entropia ed il II Principio. Entropia e probabilità. 

 

Gettys, Keller & Skove: Fisica1. Meccanica e Termodinamica, McGraw-Hill.

Tipler: Corso di Fisica. Meccanica, Onde e Termodinamica, Zanichelli.

Wolfson & Pasachoff: Fisica. Meccanica e Termodinamica, Zanichelli.

Serway & Jewett: Fisica per Scienze ed Ingegneria, EdiSES

AVVISO: sono disponibili le registrazioni del 2021/22 sul portale Moodle (vedi sotto)