Università degli studi dell'Insubria

FISICA 1

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in MATEMATICA
 (A.A. 2019/2020)
L'insegnamento è condiviso, tecnicamente "mutuato" con altri corsi di laurea, consultare il dettaglio nella sezione Mutuazioni
Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
FISICA DELLA MATERIA (FIS/03)
Crediti: 
10
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
80
Dettaglio ore: 
Lezione (80 ore)

Obiettivo principale del corso è di fornire agli studenti una conoscenza dei fondamenti di Fisica generale

Si cercherà di sviluppare le capacità di apprendimento degli studenti facendogli svolgere una serie di esercizi in ordine di difficoltà crescente, anche con lo scopo di approfondire alcuni argomenti del corso (gli esercizi verranno forniti attraverso la piattaforma e-learning). Tali esercizi verranno poi corretti dal docente durante le lezioni.

nessun prerequisito

1.I vettori - definizioni

Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Definizione di vettore. Somma e sottrazione di vettori, moltiplicazione di un vettore per uno scalare. Lunghezza di un vettore. Il prodotto scalare tra due vettori, significato geometrico. Il prodotto vettore tra due vettori, significato geometrico.
Rappresentazione dei vettori in un sistema di riferimento Cartesiano. Espressioni delle operazioni vettoriali in componenti: combinazioni lineari, prodotto scalare e prodotto vettoriale.

2. Cinematica in 1 dimensione: moto di un punto materiale sulla retta
Spostamento sulla retta. Rappresentazione grafica. Velocità media, velocità scalare. Velocità
istantanea: definizione analitica e significato geometrico. Accelerazione. Moto rettilineo
uniforme e moto uniformemente accelerato. La caduta di un grave.

3. Cinematica in 2 o 3 dimensioni: moto di un punto materiale in un piano o nello spazio
Definizione di spostamento, velocità, accelerazione in 2 o 3 dimensioni. Legge oraria. Il moto dei proiettili. Il moto circolare uniforme: velocità angolare e accelerazione centripeta.
Il moto circolare arbitrario: velocità e accelerazioni angolari. Accelerazione tangenziale e accelerazione centripeta.

4. Le leggi della dinamica per un corpo puntiforme (leggi di Newton).
Il concetto di forza, unità di misura. Sistema di unità di misura internazionale, unità MKS.
Il primo principio della meccanica (prima legge di Newton). Sistemi di riferimento inerziali.
Il secondo principio della meccanica (equazione di Newton).
La terza legge di newton: Il principio di azione e reazione.
Esempi di forze: forza peso, forza elastica, forza trasmessa da una fune, forze di attrito,
reazioni vincolari.
L’equazione di Newton come equazione differenziale per la legge oraria.
Esempi: corpo puntiforme soggetto a forza costante; corpo soggetto alla forza di una molla: equazione del moto armonico; il pendolo semplice: piccole oscillazioni.

5. Lavoro ed energia.
Lavoro compiuto da una forza costante. Unità di misura.
Lavoro compiuto da una forza arbitraria: integrale lungo un cammino.
Energia cinetica di un corpo puntiforme.
Teorema dell’energia cinetica (o delle forze vive).
Lavoro della forza peso. Definizione dell’energia potenziale per la forza peso.
Definizione di una forza conservativa. Il concetto di energia potenziale
Teorema di conservazione dell’energia meccanica in presenza di forze conservative.
Moto in una dimensione in presenza di forze conservative. Buche e barriere di potenziali.
Energia potenziale di una forza elastica (molla, legge di Hook).
Le forze non conservative. Esempio della forza di attrito.
Variazione dell’energia meccanica in presenza di forze non conservative.
Moto su un piano inclinato liscio o scabro

6. Quantità di moto, sistemi di corpi e urti.
Quantità di moto di una particella. Impulso di una forza.
Il teorema dell’impulso (relazione tra impulso e quantità di moto).
Sistema isolato di corpi. Teorema di conservazione della quantità di moto totale.
Il concetto di centro di massa. Teorema del centro di massa.
Urti tra corpi: urti elastici, urti anelastici e urti completamente anelastici.
Caso unidimensionale: studio dettagliato degli urti tra due corpi puntiformi su una retta.

7. Leggi di gravitazione universale.
Forza gravitazionale tra particelle puntiformi. Concetto di campo di forza, campo gravitazionale.
Definizione di flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie.
Teorema di Gauss per il campo gravitazionale. Applicazione a una sfera di densità omogenea.
Energia gravitazionale e potenziale gravitazionale.
Momento angolare, moto dei corpi celesti, leggi di Keplero.

Lezioni frontali con eventuale utilizzo di slides

Gettys, Keller e Skove, Fisica 1, Meccanica e Termodinamica
McGraw-Hill

in alternativa:
Fondamenti di Fisica – Meccanica Termologia, D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Casa editrice Ambrosani
Fisica generale - Sergio Rosati - casa editrice Ambrosiana

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A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

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Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

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Curriculum: PERCORSO COMUNE

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Anno di corso: 1
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Anno di corso: 1
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A.A. 2013/2014

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE