Corso di laurea in Fisica

Si consiglia di aver frequentato le lezioni dei corsi di Analisi 1 e Geometria e Algebra Lineare 1.

Nessun esame.

Conoscenza della cinematica e delle leggi di trasformazione di sistema di riferimento. Conoscenza delle leggi della dinamica newtoniana e delle leggi di conservazione applicate al punto materiale, a sistemi di punti ed ai corpi rigidi.  Introduzione al campo gravitazionale. Capacita' applicare tali conoscenze alla descrizione di sistemi fisici di rilievo ed alla risoluzione di problemi specifici.

Conoscenza approfondita dei principi della termodinamica, della fisica dei fluidi 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 una certa padronanza degli argomenti trattati nel corso, che si manifesta sia attraverso l'esposizione analitica (dimostrazioni) e sintetica della materia, sia attraverso la capacita` di affrontare e risolvere problemi numerici.

Capacità di applicare le leggi della meccanica newtoniana per risolvere problemi specifici. Capacità di esporre gli argomenti trattati durante il corso.

Comprensione degli elementi fondamentali dei sistemi a molte particelle, il legame tra la meccanica del punto con la termodinamica e la dinamica dei fluidi. Conoscenze di base del moto per onde.

Tradizionale (Lezioni frontali alla lavagna).

A distanza tramite lezioni registrate o presentazioni con commenti disponibili sulla piattaforma Moodle, istanza https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=557

Esame scritto ed orale (modalità on-line)

Requisiti tecnici

1. Essere iscritti in qualità di studenti al sito moodle del corso: https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/enrol/index.php?id=557
2. Avere una connessione di rete e un browser aperto su questo sito durante l’esame scritto (possibilmente non Mozilla Firefox).
3. Avere connessione audio (sonoro, microfono) e video (webcam e/o fotocamera) in tempo reale funzionanti.
4. Avere la possibilità di scattare foto di fogli scritti a mano con il suddetto dispositivo video.

Modalità

1. Scritto (uguale per corso A e B) composto da 2/3 esercizi di livello simile a quelli proposti durante il corso, da risolversi ciascuno in  circa 30 minuti di tempo.
2. Lo scritto si intende superato se entrambi gli esercizi risultano sufficienti.
3. Prenotazione allo scritto e all’orale NECESSARIA. Per ragioni di migliore organizzazione, si prega di annullare la prenotazione se si decide di non sostenere l’esame.
4. Orale sostenuto su tutti gli argomenti del corso.
5. Entrambe le prove (orale e scritto) devono essere sufficienti.
6. Scritto valido all’interno della sessione in cui viene superato. L’appello di settembre è considerato parte della sessione estiva.
7. Si può ripetere lo scritto nella stessa sessione. Si annulla il voto precedente nel momento in cui si consegna il compito.
8. In caso di esito negativo dell’orale di norma è necessario ripetere lo scritto.
9. In caso di esito positivo dell’orale, ma di rifiuto del voto proposto, si deve ripetere lo scritto.
10. Si può ripetere una volta l’orale nella stessa sessione senza ripetere lo scritto, si conserva il voto del primo scritto. Se invece il candidato sostiene il secondo scritto vale punto 7.
11. Durante lo scritto consentito uso del formulario scaricabile dal sito del corso (non modificabile).
12. Solo calcolatrice (no quella del cellulare).

Esame scritto ed orale (modalita' normale)

Modalità

• Scritto composto da 3 esercizi di livello simile a quelli proposti durante il corso (comuni ai corsi A e B). Durata della prova: 3 ore.
• Votazione dello scritto espressa in numeri, necessario >=18/30 per accedere all'orale.
• Orale sostenuto con due docenti su tutti gli argomenti del corso.
• Scritto valido all’interno della sessione in cui viene superato (N.B. l’appello di settembre è considerato parte della sessione estiva).
• Si può ripetere lo scritto nella stessa sessione. Si annulla il voto precedente nel momento in cui si consegna il compito.
• In caso di esito negativo dell’orale, di norma è necessario ripetere lo scritto.
• In caso di esito positivo dell’orale, ma di rifiuto del voto proposto, si deve ripetere lo scritto.
• Si può ripetere una volta l’orale nella stessa sessione senza ripetere lo scritto, si conserva il voto del primo scritto.
• Durante lo scritto consentito uso del formulario da scaricare dal sito del corso (non modificabile) e copia del libro di testo consultabile alla cattedra (fornito dai docenti).
• Solo calcolatrice (non quella del cellulare).

Tutoraggio alla risoluzione degli esercizi in vista della prova scritta d'esame.

Meccanica

Grandezze fisiche, unita` di misura, sistema internazionale (SI). Cinematica del punto: moti relativi.  Dinamica: sistemi inerziali, I II e III principio della dinamica. Lavoro, energia cinetica, energia potenziale. Leggi di conservazione. Dinamica dei sistemi: centro di massa,  I e II equazione cardinale del moto. Teoria dell'urto. Momenti d'inerzia. Dinamica del corpo rigido. Gravitazione: Campo e potenziale gravitazionale. I legge di Keplero (orbite coniche), II e III legge.

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 ideale e 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 e di Otto. 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.

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.

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.  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.

Vari testi di livello universitario per il corso di laurea in fisica possono essere utilizzati. Tra questi,  si segnala il Mazzoldi-Nigro-Voci, Fisica I, ed. Edises.  

Altri:
D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane "Fisica 1" Casa Editrice Ambrosiana;
Serway & Jewett: Fisica per Scienze ed Ingegneria, EdiSES.

Nessuna propedeuticità obbligatoria. Frequenza non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

AVVISO: sono disponibili le registrazioni delle lezioni di Meccanica - A sul sito:
http://elearning.moodle2.unito.it/df/ (nella sezione I Anno)

AVVISO: le registrazioni delle lezioni della seconda parte del corso 
(onde meccaniche, fluidodinamica, termodinamica) sono disponibili sul sito:
https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=557