Prof. Angelo Tartaglia
(Professore Associato di Fisica al Politecnico di Torino)
25 ore di videolezioni trasmesse in televisione
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Scopi
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Il corso di Fisica I si riferisce ai fondamenti della meccanica dei corpi e dei
fluidi e ai concetti base della termodinamica. I principi e le leggi fisiche che
vengono studiati durante il corso sono alla base di qualunque applicazione ingegneristica
e di tutta la tecnologia contemporanea. Il corso è posto nella prima parte
del percorso formativo dello studente verso il conseguimento della qualifica di
ingegnere proprio per il suo carattere fondamentale e di base. Il linguaggio che
si usa e che si impara è formale e si avvale degli strumenti della matematica,
ma ciò che viene descritto è il mondo reale che ci circonda e di
cui si tendono a mettere in evidenza i nessi causali che collegano fra loro i
diversi fenomeni osservati.
Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente una comprensione
non superficiale né solo qualitativa dei fenomeni connessi col moto dei
corpi e dei fluidi, sia negli aspetti cinematici che dinamici, e dei problemi
legati alla trasmissione del calore e in generale dell’energia fra sistemi
formati da un grandissimo numero di componenti (termodinamica). Alla fine del
corso lo studente saprà riconoscere e comprendere le proprietà dei
moti semplici; avrà acquisito il concetto di forza, di quantità
di moto, di momento angolare e di energia; possiederà il concetto di inerzia
e di momento di inerzia. Sarà in grado di capire gli aspetti essenziali
dell’interazione tra corpi diversi, sia in contatto diretto che con la mediazione
del campo gravitazionale. A conclusione del corso lo studente avrà acquisito
la metodologia essenziale per essere in grado di risolvere semplici problemi relativi
a quanto sopra e di impostare la soluzione di problemi più complessi.
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Contenuti
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· Argomenti generali
- grandezze fisiche sistemi di coordinate, unità di misura, misure ed incertezze
· Meccanica
- il moto di un oggetto puntiforme in una o più dimensioni; velocità ed accelerazione; quantità di moto e velocità urti e centro di massa; la forza; la conservazione della quantità di moto e le leggi di Newton; energia cinetica ed energia elastica; la forza di gravità forze dissipative; l'oscillatore armonico; risonanza; quantità di moto angolare e velocità angolare; inerzia angolare; il momento delle forze; la conservazione della quantità di moto angolare; energia di rotazione; equilibrio e stabilità.
· Meccanica dei fluidi:
- fluidi in quiete, la pressione; principio di Pascal; principio di Archimede; moto di fluidi ideali, la portata; l'equazione di Bernoulli; fluidi viscosi, l'attrito interno.
· Termodinamica:
- calore e temperatura; il primo principio; cicli termodinamici, il ciclo di Carnot;
- l'entropia e il secondo principio.
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Testi
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HALLIDAY D., RESNICK R., WALKER J., Fondamenti di Fisica, 3a Edizione,
Casa Editrice Ambrosiana, Milano (1995)
ROSATI S., Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana, 2a Edizione, Milano
(1994)
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Prerequisiti
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Lo studente deve possedere i contenuti tipici del corso di Matematica I e parte
di Matematica II; in particolare deve:
· conoscere e saper utilizzare le derivate
· essere in grado di effettuare uno studio di funzione
· conoscere il concetto di integrale come limite di una somma e saper calcolare
integrali in una variabile o riconducibili a integrali in una variabile
· conoscere il concetto di vettore e sapere effettuare somme vettoriali
· conoscere gli operatori di gradiente, divergenza e rotore
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Titoli delle videolezioni
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