Il corso si propone di fornire agli studenti le basi fondamentali della fisica classica. Le leggi fisiche sono presentate ponendo in rilievo la metodologia scientifica sperimentale che è alla base dello studio della natura con collegamenti agli aspetti più rilevanti della ricerca contemporanea.

1.  Introduzione

1.1  Il metodo scientifico

1.2  Misure ed errori di misura

1.3  Errori statistici e distribuzione di Gauss

1.4  Grandezze fisiche ed unità di misura

2  Cinematica

2.1   Velocità e accelerazione media ed istantanea: moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato

2.2  Moto nello spazio:  componente tangenziale e centripeta dell’accelerazione

2.3  Moto circolare uniforme

2.4  Composizione di moti

3  I principi della dinamica

3.1  Principio di relatività e principio di inerzia

3.2  Sistemi inerziali

3.3  Deduzione empirica del secondo principio della dinamica

3.4  Terzo principio della dinamica

4  Le forze

4.1  Forze fondamentali

4.2  La legge di gravitazione universale

4.3  Forze apparenti

4.4  Tensioni e reazioni vincolari

4.5  Attrito statico e dinamico

4.6  Forze elastiche ed oscillatore armonico

5  Lavoro ed energia

5.1  Definizione di lavoro

5.2  Teorema dell’energia cinetica

5.3  Energia potenziale e forze conservative

5.4  Conservazione dell’energia meccanica

6  Sistemi rigidi

6.1  Equazioni del moto del centro di massa

6.2  Momento angolare e momento di una forza

6.3  Equazioni fondamentali dei moti rotazionali

7  Fluidi

7.1  Statica dei fluidi: legge di Stevino e principio di Archimede

7.2  Dinamica dei fluidi ideali: Teorema di Bernoulli e sue principali conseguenze

7.3  Dinamica dei fluidi viscosi: regime di Poiseuille e legge di Hagen-Poiseuille

7.4  Tensione superficiale: legge di Laplace e capillarità

8  Termometria e calorimetria

8.1  Definizione operativa di temperatura e scale termometriche

8.2  Quantità di calore e misure calorimetriche

8.3  Capacità termica, calore specifico e calore latente di una trasformazione

8.4  Trasmissione del calore

9  Primo principio della termodinamica

9.1  L’esperienza di Joule e il primo principio della termodinamica

9.2  Energia interna

9.3  Gas perfetti: applicazioni del primo principio alle trasformazioni di un gas ideale.

9.4  Modello cinetico di un gas ideale.

10    Secondo principio della termodinamica

10.1    Enunciati di Clausius e Kelvin e loro equivalenza

10.2    Macchine termiche: rendimento e reversibilità

10.3    La macchina di Carnot

10.4    Teorema di Carnot sul rendimento delle macchine termiche

10.5    Integrale di Clausius ed entropia

10.6    Principali potenziali termodinamici

11    Elettrostatica

11.1    Legge di Coulomb e Teorema di Gauss

11.2  Potenziale elettrico

11.3  Conduttori e isolanti: capacità di un conduttore

12    Correnti elettriche

12.1    Legge di Ohm e sua interpretazione microscopica

12.2    Resistenza elettrica

12.3    Circuiti elettrici elementari

13    Cenni di elettromagnetismo

13.1    Legge di Ampere

13.2    Legge di Faraday

13.3    Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche

13.4    Spettro elettromagnetico e luce

14    Ottica geometrica

14.1   Velocità della luce nel vuoto ed in un mezzo trasparente

14.2   Riflessione e rifrazione: legge di Snell

14.3   Equazione della lente sottile

14.4   Distanza focale di una lente: costruzione grafica dell’immagine di una lente biconvessa

14.5   Cenni sui principali strumenti ottici

Si richiede la conoscenza della trigonometria e dell'analisi matematica di base.

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni

Testi di studio

Douglas c. Giancoli - Fisica (a cura di F. Boschini, M. Cuffiani, B. Pecori, G. Venturoli) - Principi e applicazioni- Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli, Seconda edizione, 2006.

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, (a cura di Leopoldo Cicala) - Fondamenti di Fisica - Meccanica e Termologia - Casa Editrice Ambrosiana distribuzione esclusiva Zanichelli, VI edizione, 2006.

Modalità di
accertamento

L'esame prevede una prova scritta nella quale si richiede la risoluzione di alcuni problemi simili a quelli trattati durante il corso e una prova orale, alla quale può accedere chi ha superato lo scritto.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.