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Home Freccia destra Ingegneria Informatica e Intelligenza artificiale L-8 Freccia destra Fisica

Ingegneria Informatica e Intelligenza artificiale L-8

Fisica

Settore scientifico disciplinare Numero crediti formativi (CFU) Docente
FIS/01 (PHYS-01/A) 9 Antonella Pugliese

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti una solida preparazione teorica e metodologica nelle discipline fondamentali della fisica classica, con particolare enfasi sull’analisi rigorosa dei fenomeni meccanici e termodinamici, nonché sui principi che governano le interazioni elettromagnetiche. L'obiettivo formativo primario consiste nel consolidamento della capacità di approcciarsi al metodo scientifico attraverso l'utilizzo consapevole delle unità di misura del Sistema Internazionale, permettendo allo studente di descrivere e modellare la realtà fisica mediante l'applicazione formale del calcolo vettoriale e delle leggi cinematiche e dinamiche. Il percorso formativo mira a sviluppare competenze analitiche nell'ambito della meccanica del punto materiale e del corpo rigido, approfondendo la comprensione dei principi di conservazione della quantità di moto, dell'energia meccanica e del momento angolare. Parallelamente, il corso intende trasferire le conoscenze necessarie per interpretare i processi termodinamici, analizzando i sistemi in equilibrio, i meccanismi di scambio energetico e le leggi che regolano i gas ideali, fino alla comprensione dei principi fondamentali della termodinamica. Infine, una parte integrante degli obiettivi riguarda l'acquisizione di una chiara comprensione delle leggi dell'elettrostatica e dell'elettrodinamica, ponendo in grado lo studente di analizzare circuiti elettrici e di descrivere l'interazione tra campi magnetici e cariche in movimento, fornendo un'introduzione essenziale alla sintesi formale rappresentata dalle equazioni di Maxwell. In tal senso, il corso non mira soltanto all'acquisizione di nozioni specifiche, ma intende promuovere una rigorosa forma mentis scientifica indispensabile per affrontare con competenza analitica le successive sfide accademiche e professionali di ambito scientifico e ingegneristico.

Risultati di apprendimento attesi

Al termine del percorso di studio, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una solida padronanza dei concetti fondamentali della fisica classica, sviluppando la capacità di applicare rigorosamente il metodo scientifico per l’analisi e la risoluzione di problemi complessi. Nello specifico, ci si attende che il discente sia in grado di utilizzare con competenza il formalismo matematico e vettoriale per descrivere analiticamente il moto di punti materiali e corpi rigidi, manifestando una chiara comprensione delle leggi della dinamica e dei principi di conservazione dell’energia e della quantità di moto. Saranno inoltre oggetto di valutazione la capacità di interpretare le trasformazioni termodinamiche e di applicare i relativi principi per descrivere gli scambi energetici nei sistemi fisici, nonché la competenza nell’affrontare lo studio dei fenomeni elettromagnetici. Lo studente dovrà infine dimostrare di saper integrare le nozioni teoriche acquisite, incluse le leggi fondamentali dell’elettrostatica e dell’elettrodinamica, per modellare il comportamento di circuiti elettrici e descrivere l’interazione tra campi e cariche, evidenziando una maturata abilità critica nell'esposizione dei contenuti e nell'applicazione pratica dei modelli fisici studiati.

Testi consigliati

Mazzoldi, Paolo, Nigro, Massimo e Voci, Cesare. Elementi di Fisica: Meccanica e Termodinamica. EdiSES University, 2021. Elementi di Fisica - Elettromagnetismo e Onde, Mazzoldi - Nigro - Voci EdiSES University, 2022

Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente

 

Modalità di esame

 

Propedeuticità

 

Prerequisiti

Per affrontare con profitto il corso, è richiesta una solida preparazione di base in ambito matematico, con particolare riferimento all'algebra lineare, al calcolo infinitesimale e alla geometria analitica. È indispensabile padroneggiare le operazioni tra vettori e i principi fondamentali del calcolo differenziale e integrale, strumenti essenziali per la formalizzazione delle leggi fisiche. 

Organizzazione didattica

 

Ricevimento studenti

Le attività di ricevimento si svolgono in modalità telematica, garantendo agli studenti supporto per il superamento di eventuali difficoltà di apprendimento, l'approfondimento di specifici argomenti del programma o il chiarimento di dubbi inerenti alla preparazione dell'esame. Gli incontri avvengono su appuntamento, previo accordo da definire tramite comunicazione diretta via email con il docente, assicurando così una flessibilità organizzativa volta a favorire una proficua interazione didattica a distanza.

Lezioni

Introduzione alla Fisica

Richiami di analisi vettoriale

Richiami di calcolo infinitesimale

Richiami di calcolo integrale

Cinematica del punto materiale

I principi della dinamica

Moti armonici

Lavoro ed energia meccanica

Meccanica dei sistemi materiali

Dinamica dei sistemi materiali

Moto relativo

Interazioni fra sistemi materiali: attrito

Interazioni fra sistemi materiali: urto

Moto dei pianeti e gravitazione universale

Potenziale gravitazionale e gravità terrestre

Proprietà meccaniche dei fluidi

Elementi di fluidostatica

Equilibrio nei fluidi. Applicazioni

Proprietà dei liquidi

Principi di fluidodinamica

Termodinamica: concetti e definizioni di base

Termologia

Dilatazione termica. Calorimetria

Conduzione del calore nei solidi

Calore Energia Lavoro

Costituzione interna dei gas

Teoria cinetica dei gas

Modello statistico dei gas

Processi e sistemi termodinamici

Il primo principio della termodinamica

Trasformazioni termodinamiche reversibili

Il secondo principio della termodinamica

Proprietà dei cicli termodinamici

Entropia

Probabilità ed entropia

I principi dell'ottica geometrica

Elettrologia ed Elettrostatica

Campo elettrico e potenziale

Tipologie di campo elettrostatico

Calcolo diretto del campo elettrostatico

Il campo elettrostatico in presenza di conduttori

La capacità dei conduttori carichi

Campo elettrico e correnti

Elettricità e circuiti

Leggi dei circuiti elettrici