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Oggetto:
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Fisica con Laboratorio Corso A

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Physics with Laboratory

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Anno accademico 2019/2020

Codice dell'attività didattica
MFN1296
Docenti
Prof. Roberto Tateo (Titolare del corso)
Dott. Enrico Arnone (Titolare del corso)
Prof. Lorenzo Magnea (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
9
SSD dell'attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti
Conoscenze di base di: analisi, geometria, trigonometria, calcolo integrale e differenziale.
Propedeutico a
Astronomia
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento  si propone di fornire agli studenti:

*  conoscenze teoriche  di base per la  fisica classica con particolare riferimento alla meccanica,  ai fluidi,  alla  termodinamica, alle onde meccaniche e  all'ottica geometrica;

*  conoscenze di base dell'analisi statistica   per gli  errori casuali;

*  istruzioni per l'utilizzo di semplici apparecchiature;

The teaching aims to provide students with:

* basic theoretical knowledge of classical physics with particular reference to mechanics, fluids, thermodynamics, mechanical waves and geometric optics;

* basic knowledge of statistical analysis of random errors;

* instructions for the use of simple laboratory equipment;

 
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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione:

* una buona conoscenza di base  sui principali concetti di fisica classica;

* capacità di interpretare  e di utilizzare formule ed equazioni di fisica classica;

* dimestichezza con la raccolta e l'elaborazione dei  dati in laboratorio;

* capacità di utilizzare strumenti matematici per la risoluzione di problemi di base di fisica.

Knowledge and understanding:

* good basic knowledge on the main concepts of classical physics;

* ability to interpret and use formulas and equations of classical physics;

* familiarity with collecting and processing data in the lab;

* ability to use mathematical tools to solve basic physical problems.

 

 

Oggetto:

Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste in circa 60 ore di attività teorica in aula suddivise in  48 ore di insegnamento frontale  e  circa 12 di tutoraggio per la risoluzioni di esercizi.

In aggiunta sono previste 4 o 5   esperienze in  laboratorio e diverse  ore di supporto alla preparazione delle relazioni scientifiche.

Mentre la  frequenza alle lezioni teoriche è facoltativa,  la partecipazione alla esperienze di laboratorio è obbligatoria.

The teaching  consists in about 60 hours of theory activity divided  in frontal lectures  (48 hours) and   problem-solving training  (about 12  hours).

In addition, 4 or 5 laboratory experiences and several hours of support for the preparation of scientific reports are provided.

While the attendance to the theory lectures is optional,  participation in laboratory experiments is compulsory.

 

 

 

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

 

L'esame è costituito da una prova scritta,  della durata tipica di due  ore,  nella quale viene richiesto di  risolvere due o tre  problemi di fisica simili a quelli svolti in classe e/o di rispondere ad una domanda di teoria. 

Viene verificata la capacità  di comprensione del testo e di contestualizzazione del problema all'interno del programma svolto in aula.

Viene giudicato il rigore matematico  attraverso il corretto utilizzo del formule,  delle corrette  unità di misura e della consistenza dimensionale nei diversi passaggi algebrici.

Il  giudizio finale terrà conto del risultato dello scritto e del voto ottenuto per le relazioni legate alle  esperienze di laboratorio.

 

Modalità d'esame durante il periodo di emergenza per la pandemia covid-19:

L'esame e' svolto in remoto, attraverso la piattaforma video "Cisco Webex". Viene richiesto di risolvere degli esercizi di fisica e di rispondere ad una domanda di teoria.

Viene verificata la capacità di comprensione del testo e di contestualizzazione del problema all'interno del programma svolto.

Viene giudicato il rigore matematico attraverso il corretto utilizzo del formule, delle corrette unità di misura e della consistenza dimensionale nei diversi passaggi algebrici.

Il giudizio finale terrà conto del risultato dell'esame svolto in remoto e del voto ottenuto per le relazioni scritte inerenti alle attività di laboratorio in remoto.

 

The exam consists of a written test of a typical two-hour duration, in which two or three physical problems are solved similar to those done in class and / or answering a theory question.

Both the ability to understand the text and the contextualization of the problem within the classroom program are verified.

Mathematical rigor is judged by the correct use of formulas, correct units of measure and dimensional consistency in the various algebraic steps.

The final mark will take into account the result of the written  exam  and the evaluation of  laboratory reports .

 

Oggetto:

Programma

* Il concetto di misura,  le unità di misura  e le grandezze fisiche.

* Analisi dimensionale. Cifre significative e decimali.

* Sensibilità e precisione degli strumenti di misura.

* Misure ripetute: media aritmetica e curva di Gauss.

* Moto rettilineo uniforme.

* Velocità media e velocità istantanea.

* Accelerazione media ed istantanea.

* Moto uniformemente accelerato,

* Caduta verticale dei gravi.

* Il moto di un proiettile.

* Moto circolare uniforme.

* Primo, secondo e terzo principio  della dinamica.

* Il centro di massa.

* Le forze di attrito.

* La quantità di moto.

* Urto completamente elastico.

* Energia e trasferimento di energia.

* Lavoro svolto da una forza variabile.

* Lavoro svolto da una molla.

* Energia cinetica e energia potenziale.

* Forze conservative.

* Urto completamente anelastico.

* Equilibrio idrostatico di un fluido incomprimibile.

* Legge di Stevino  e principio di Pascal.

* La pressa idraulica.

* Il principio di Archimede.

* Equazione di Bernoulli.

* Sistema termodinamico.

* Equilibrio termico e temperatura.

* Dilatazione termica.

* Natura del calore.

* Equivalenza tra calore  ed energia.

* I calori latenti.

* Il primo principio della termodinamica.

* Lavoro di un gas.

* I gas  perfetti.

* La scala  Kelvin delle temperature.

* La legge dei gas perfetti.

* L'energia interna.

* Espansione libera di Joule-Thomson.

* Calore specifico a pressione e a volume costante.

* Espansione adiabatica di un gas perfetto e le tre equazioni di Poisson.

* La seconda legge della termodinamica e le macchine termiche.

* Ottica geometrica:  rifrazione e  la riflessione.

* L'indice di rifrazione.

* Approssimazione di Gauss.

* La legge di Snell.

* Riflessione totale.

* Lo specchio piano.

* Tipi di  lente.

* Immagine reale e virtuale.

* La lente di ingrandimento.

* Il microscopio ottico.

* La gravitazione

 

* The concept of measurement, the measurement units and the physical quantities.

* Dimensional analysis.

* Significant decimal places.

* Sensitivity and accuracy of measuring instruments.

* Repeated measures, arithmetic mean and the Gauss curve.

* Uniform motion.

* Average speed and instantaneous speed.

* Average and instantaneous acceleration.

* Unifomely accelerated motion.

* Vertical falling bodies.

* The motion of a bullet.

* Uniform circular motion.

* First, second and third law of motion.

* The center of mass.

* The friction forces.

* The quantity of motion.

* Completely elastic scattering.

* Energy and  energy transfer.

* Work done by a variable force.

* Work done by a spring.

* Kinetic  and potential energy.

* Conservative forces.

* Completely inelastic collisions.

* Hydrostatic equilibrium of an incompressible fluid.

* Stevino's law and Pascal's principle.

* The hydraulic pressure.


* Bernoulli's equation.

* Thermodynamic systems.

* Heat balance and temperature.

* Thermal expansion.

* The nature of the heat.

* Equivalence between heat and energy.

* The latent heats.

* The first law of thermodynamics.

* Work done by a  gas.

* The ideal gas.

* Kelvin temperature scale .

* The ideal gas law.

* The internal energy.

* Free Joule-Thomson expansion.

* Specific heat at constant volume and pressure.

* Adiabatic expansion of an ideal gas and the three equations by Poisson.

* The second law of thermodynamics and heat engines.

* Geometrical optics: refraction and reflection.

* The index of refraction.

* Gauss approximation.

* The Snell's law.

* Total reflection.

* The plane mirror.

* Lens types.

* Real and virtual image.

* Magnifying glass.

* The optical microscope.

* Gravitation

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sul sito internet.

I testi base consigliati per eventuali approfondimenti:

Serway-Jewett "Principi di Fisica",  EdiSES.

The lecture notes are available on the website.

The texts recommended for further insights are:

Serway-Jewett,  "Principles of Physics", EdiSES.

 



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Orario lezioni

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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Ultimo aggiornamento: 03/07/2020 15:56
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