- Oggetto:
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Fisica con Laboratorio Corso B
- Oggetto:
Physics with Laboratory
- Oggetto:
Anno accademico 2017/2018
- Codice dell'attività didattica
- MFN1296
- Docenti
- Prof. Carlo Giovanni Maccaferri (Titolare del corso)
Paolo Colombetti (Esercitatore) - 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
- Conoscenza dell' Analisi
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Acquisizione delle conoscenze e degli strumenti matematici più importanti in fisica classica con particolare riferimento alla meccanica, ai fluidi, alla termodinamica, alle onde meccaniche e all'ottica geometrica.
- Oggetto:
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.
* Capacità di comprensione e contestualizzazione di testi di problemi di fisica.
* Dimestichezza con la raccolta e l'elaborazione dei dati in laboratorio.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
*Capacità di utilizzare strumenti matematici per la risoluzione di problemi di base di fisica.
*Dimestichezza con semplici apparecchiature e con la raccolta e l'elaborazione dei dati in laboratorio.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Lezioni in aula ed esperienze in laboratorio.
La partecipazione alla esperienze di laboratorio è obbligatoria.
- 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 sia la capacità di comprensione del testo, 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 ottento per le relazioni legate alle esperienze di laboratorio.
- Oggetto:
Attività di supporto
Sono previste circa 12 ore di tutorato, facoltative e aggiuntive rispetto a quelle proprie dell'insegnamento, per lo svolgimento di numerosi problemi di fisica.
Tali attività sono in genere tenute dal docente o da giovani laureati.
- 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.
* Il Sole e l'aurora boreale
* 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.Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile sul sito internet.
I testi base consigliati per eventuali approfondimenti:
Ezio Ragozzino " Elementi di Fisica", EdiSES.
Serway-Jewett "Principi di Fisica", EdiSES.
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Orario lezioni
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