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
Il conseguimento degli obiettivi formativi sarà verificato attraverso il completamento delle attività di autovalutazione inserite al termine di ogni sezione del corso e mediante la prova d'esame finale, che verterà sull'intero programma svolto. I test di autovalutazione rappresentano uno strumento essenziale per monitorare autonomamente il proprio livello di apprendimento: qualora emergessero difficoltà, lo studente è invitato a colmare le lacune individualmente o a richiedere chiarimenti al docente durante le sessioni di didattica interattiva. L’esame si svolgerà, a seconda delle modalità previste, in forma scritta o orale, nelle date stabilite dall'Ateneo e pubblicate sulla piattaforma. La valutazione finale, volta ad accertare il raggiungimento delle competenze attese, terrà conto per metà (50%) del grado di conoscenza degli argomenti trattati, mentre la restante parte sarà equamente suddivisa tra la capacità di sintesi, la padronanza della terminologia tecnica e la capacità di correlare i vari temi (25%), nonché la comprensione e l'interpretazione critica dei meccanismi e dei fenomeni fisiologici analizzati (25%).
Modalità di esame
Propedeuticità
Non sono previste propedeuticità.
Prerequisiti
Organizzazione didattica
La modalità di erogazione del corso prevede una struttura articolata in un modulo, che integra videolezioni e attività di didattica interattiva. Sebbene i contenuti delle videolezioni costituiscano la base fondamentale del programma d'esame, per una preparazione completa è indispensabile approfondire gli argomenti consultando i testi consigliati.
Le attività didattiche totali sono ripartite in un rapporto di 7 ore per CFU, suddivise tra didattica erogativa (DE) e didattica interattiva (DI). Nello specifico, per ogni CFU sono previste 2,5 ore di didattica erogativa (che corrispondono a 5 ore effettive, includendo il tempo necessario per il riascolto) e 2 ore di didattica interattiva.
L'attività didattica erogativa, , si articola in 45 lezioni frontali videoregistrate. Ciascuna lezione ha una durata di circa 40 minuti ed è sempre disponibile sulla piattaforma didattica; ai fini del calcolo del carico di lavoro, ogni videolezione viene conteggiata come 1 ora di didattica erogativa, considerando la necessità di riascolto).
Ricevimento studenti
Programma del Corso
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
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