FISICA M - Z
Anno accademico 2021/2022 - 1° annoCrediti: 6
SSD: FIS/07 - Fisica applicata
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 2°
Obiettivi formativi
Alla fine del corso lo studente dovrà sapere applicare opportunamente le nozioni riguardanti le grandezze fisiche, il calcolo vettoriale, la meccanica del punto materiale e del corpo rigido, la meccanica dei fluidi, la termodinamica, le onde meccaniche, l’elettromagnetismo e l’ottica fisica e geometrica.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali con esercitazioni
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, Prof.ssa Teresa Musumeci.
Prerequisiti richiesti
Algebra e geometria elementari. Trigonometria. Equazioni di primo e secondo grado. Equazioni trigonometriche. Disequazioni di primo e secondo grado. Elementi di base di calcolo differenziale e integrale.
Frequenza lezioni
La frequenza è obbligatoria secondo le norme del regolamento didattico del CdS in SFA come riportato nel link: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico
Contenuti del corso
Grandezze fisiche e loro misura: Grandezze fisiche. Unità di misura. Valori approssimati. Vettori. Cifre significative.
Cinematica: Posizione. Velocità. Accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto circolare uniforme. Moto armonico.
Dinamica: Leggi della dinamica. Forza gravitazionale. Forza peso. Reazioni vincolari. Forza di attrito radente. Forza elastica. Forze centripete. Quantità di moto. Cenni di dinamica del corpo rigido.
Statica: Momento di una forza. Condizioni di equilibrio per traslazione e rotazione. Baricentro. Le leve.
Lavoro, energia e potenza: Lavoro. Energia cinetica. Forze conservative. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Potenza.
Statica e dinamica dei fluidi: Pressione in un fluido. Equilibrio di un fluido. Tensione superficiale. Fenomeni di capillarità. Dinamica dei fluidi perfetti. La forza di attrito viscoso e la sedimentazione. La forza centrifuga e la centrifugazione.
I gas: Leggi dei gas perfetti. Leggi dei gas reali.
Termodinamica: Temperatura. Calore. Capacità termica. Calore specifico. Cambiamenti di fase. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Studio di alcune trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni cicliche. Secondo principio della termodinamica.
Onde meccaniche: Modello ondulatorio. Propagazione delle onde. Interferenza delle onde. Le onde stazionarie. Il suono.
Ottica: Natura della luce. Principio di Huygens. Riflessione. Rifrazione. La dispersione della luce. Il diottro. Le lenti sottili. L’interferenza della luce. La diffrazione della luce. Funzionamento dell’occhio come sistema ottico.
Elettromagnetismo: La carica elettrica. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Linee di campo. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico. Conduttori e isolanti. Condensatori. Dielettrici. La corrente elettrica. Resistenza elettrica e legge di Ohm. Effetto Joule. Leggi di Kirchhoff. Conduttori elettrolitici. Elettrolisi. Elettroforesi. Campo magnetico. La forza di Lorentz. Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme.
Testi di riferimento
1. A. Lascialfari, F. Borsa, A. M. Gueli, "Principi di Fisica. Terza edizione" (EdiSES)
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Grandezze fisiche e loro misura | Testo 1: cap. 1 tutto |
2 | Cinematica | Testo 1: cap. 2 tutto |
3 | Dinamica | Testo 1: cap. 3 §1-4, §8-9 |
4 | Statica | Testo 1: cap. 4 tutto |
5 | Lavoro, energia e potenza | Testo 1: cap. 5 §1-5, §7 |
6 | Statica e dinamica dei fluidi | Testo 1: cap. 6 §1-7 |
7 | I gas | Testo 1: cap. 7 §1-3 |
8 | Termodinamica | Testo 1: cap. 8 §1-9 |
9 | Onde meccaniche | Testo 1: cap. 10 tutto |
10 | Ottica | Testo 1: cap. 11 §1-8 |
11 | Elettromagnetismo | Testo 1: cap. 13 §1-4, §6, §8-16 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Sono programmate due verifiche in itinere:
1. la prima, a metà corso, riguardante la parte del programma fino alla fluidodinamica,
2. la seconda, alla fine del corso, riguardante gli argomenti della restante parte del programma.
Coloro che superano le verifiche in itinere sono esonerati dal compiere la prova scritta prevista per l’esame finale. Le verifiche consistono nella somministrazione di un certo numero di quesiti a risposta chiusa e a risposta aperta. La durata delle verifiche è fissata in 90 minuti. Possono partecipare alle verifiche in itinere solo gli studenti regolarmente frequentanti il corso.
L’esame finale consiste in una prova scritta, consistente nella risoluzione di alcuni problemi (normalmente 5), ed in un esame orale per verificare la conoscenza, la comprensione e l’esposizione degli argomenti trattati durante le lezioni. Gli allievi che hanno riportato grave insufficienza nella prova scritta sono sconsigliati dal presentarsi all’esame orale.
Le date di esami sono pubblicate nel sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/calendario-esami
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, Prof.ssa Teresa Musumeci.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Un’automobile lanciata a 100 km/h impiega 3,1 s per fermarsi. Quanto spazio percorre nell’ultimo secondo?
Descrivere il moto del pendolo semplice, del sistema massa molla e di un corpo rigido.
A quale frequenza oscilla una molla sottoposta a una determinata sollecitazione?
Discutere del principio di conservazione dell'energia meccanica.
Come varia l'energia potenziale gravitazionale al variare della posizione di un corpo?
Ricavare l'equazione di Bernoulli per un fluido ideale.
Come variano la velocità e la pressione di un liquido che scorre in un condotto a sezione variabile a portata costante?
In un serbatoio aperto con le pareti verticali è contenuta dell’acqua fino ad un’altezza H = 8.00 m. Si pratica un foro in una delle pareti ad una profondità h = 2.00 al di sotto del livello dell’acqua. A quale distanza dalla parete il getto d’acqua colpisce il suolo?
Trattare i principi della termodinamica con le dovute applicazioni.
Quanto calore deve essere fornito a un sistema perché la sua temperatura vari di una certa quantità?
Quanta energia è necessaria per portare un litro di acqua pura da 10 a 30 °C?
Enunciare la legge di Coulomb.
Descrivere le proprietà dei condensatori.
Enunciare le leggi di Kirchhoff.
Qual è la corrente che attraversa un dato resistore sottoposto a una certa d.d.p.?
Studiare il moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme.