Insegnamenti

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Docente
GIORGIO CONCAS (Tit.)
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/75]  INGEGNERIA BIOMEDICA [75/00 - Ord. 2017]  PERCORSO COMUNE 8 80

Obiettivi

Alla fine del corso ci si attende che lo studente abbia sviluppato:
1) (Indicatore di conoscenza e capacità di comprensione) le conoscenze dei principi di base della meccanica e della termodinamica e la capacità di comprensione e di inquadramento delle problematiche fisiche connesse, con particolare riferimento a quelle rilevanti per l’ingegneria.
2) (Indicatore di conoscenza e capacità di comprensione applicate) la capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere in modo quantitativo problemi elementari nel campo della meccanica e della termodinamica.
3) (Indicatore autonomia di giudizio) la capacità di selezionare le informazioni rilevanti di un problema e di introdurre le semplificazioni opportune per la sua soluzione.
4) (Indicatore abilità comunicative) la capacità di descrivere, utilizzando una corretta terminologia, problematiche di meccanica e termodinamica.
5) (Indicatore capacità di apprendere autonomamente) gli schemi e gli strumenti concettuali fisici/matematici necessari per l’apprendimento del sapere scientifico e per affrontare i corsi successivi di fisica, di fisica applicata e di ingegneria, con un buon grado di autonomia.

Prerequisiti

Per gli insegnamenti del 1° anno, 1° semestre, i requisiti sono quelli previsti per la prova di accesso al primo anno.

Contenuti

1 - Nozioni Introduttive
Grandezze fisiche. Il sistema Internazionale delle unità di misura. Lunghezza, Tempo e Massa. Analisi dimensionale.
2 - Cinematica
Il moto. Posizione e spostamento. Velocità media ed istantanea. Accelerazione. Moto uniformemente accelerato. Accelerazione
nel moto di caduta libera. Estensione al caso bidimensionale. Moto di proiettili. Moto circolare uniforme: velocità angolare, accelerazione centripeta. Moti relativi in due dimensioni.
3 - Dinamica
Prima legge di Newton. La Forza. La Massa. Seconda legge di Newton. Forze Particolari. Terza legge di Newton. Attrito e sue
proprietà. Resistenza del mezzo e velocità limite. Dinamica del moto circolare uniforme. Energia cinetica. Il lavoro. Lavoro ed energia cinetica. Lavoro della forza peso. Lavoro svolto dalle forze variabili. Lavoro svolto da una molla. Potenza. Forze conservative ed energia potenziale. Energia meccanica e sua conservazione. Curve della energia potenziale. Conservazione della energia. Il centro di massa. Seconda legge di Newton per un sistemi di punti materiali. Quantità di moto. Quantità di moto per un sistema di punti materiali. Conservazione della quantità di moto. Sistemi a massa variabile. Urti. Impulso e quantità di moto. Quantità di moto ed energia cinetica negli urti. Urti anelastici ed elastici.
4 - Dinamica Rotazionale
Variabili rotazionali e vettori. Rotazione con accelerazione angolare costante. Energia cinetica di rotazione. Momento d’inerzia. Momento di una forza. Seconda legge di Newton per il moto rotatorio. Lavoro ed energia cinetica rotazionale. Rotolamento puro. Momento angolare. Seconda legge di Newton in forma angolare. Momento angolare di un sistema di particelle. Momento angolare di un corpo rigido che ruota attorno ad un asse fisso. Conservazione del momento angolare. Equilibrio e suoi requisiti. Centro di gravità.
5 - Oscillazioni
Oscillazioni. Moto armonico semplice. Considerazioni energetiche sui moti armonici. Pendolo semplice. Pendolo fisico. Smorzamento ed oscillatore armonico smorzato. Oscillazioni forzate e risonanza.
6 - Onde
Onde trasversali ed onde longitudinali. Lunghezza d’onda e frequenza. Velocità delle onde sulle corde tese. Energia e potenza nel moto ondulatorio. Principio di sovrapposizione. Interferenza di onde. Onde stazionarie. Onde stazionarie e risonanza. Onde acustiche. Velocità del suono. Interferenza. Intensità e livello sonoro. Battimenti. Cenni sulle onde complesse. Effetto Doppler.
7 - Termodinamica
Legge zero della termodinamica. Misura della temperatura. Le scale termometriche.Dilatazione termica. Temperatura e calore.Assorbimento del calore da parte dei solidi e liquidi. Calore e lavoro. Prima legge della termodinamica. Casi particolari della prima legge della termodinamica. Trasmissione del calore. Gas perfetti. Pressione, temperatura e velocità quadratica media. Calori specifici molari per i gas perfetti. Gradi di libertà e calori specifici molari. Espansione adiabatica di un gas ideale. Ciclo di Carnot. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. Entropia e secondo pincipio della termodinamica. Macchine termiche e frigorifere.

Metodi Didattici

64 ore di lezione; 16 ore di esercitazione

Verifica dell'apprendimento

L'esame è scritto con orale facoltativo, che può essere sostenuto da chi ha la sufficienza nello scritto. A seconda delle future indicazioni rettorali, l'esame potrebbe essere: 1) a distanza; 2) in presenza.
Nel caso 1, l'esame consisterà nella soluzione di problemi numerici; sarà assegnato un numero di punti uguale ad ogni risposta. Nel caso 2, l'esame consisterà nella soluzione di problemi numerici e nella risposta a domande di teoria. Il punteggio sarà diviso a metà tra problemi e teoria. Sarà assegnato lo stesso numero di punti ad ogni risposta numerica e ad ogni risposta di teoria.

Testi

Principale:
Halliday, Resnick, Walker, Fondamenti di Fisica (Meccanica-Onde-Termodinamica), CEA.
Complementari:
Mazzoldi, Nigro, Voci, Elementi di Fisica I, Edises.

Altre Informazioni

Altre informazioni sono pubblicate sul sito web del docente: https://www.unica.it/unica/it/ateneo_s07_ss01.page?contentId=SHD30190

Informazioni utili sui Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) sono riportate nel sito: http://corsi.unica.it/fisica/info-dsa/

Questionario e social

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