Programma del Modulo di Fisica (10 crediti) per Ingegneria Gestionale

Programma del Modulo di Fisica (10 crediti)per Ingegneria GestionaleDr. Giuseppe ZolloA.A. 2001−2002IntroduzioneIl metodo scientifico; le grandezze fisiche; sistemi di unità di misura; dimensionifisiche; misure relative e assolute; errori.MeccanicaCinematica del punto materiale. Sistemi di riferimento; equazioni del moto, moticomponenti e gradi di liberta’; traiettoria ed equazione oraria; moti rettilinei: velocitàe accelerazione; moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato; motoarmonico; moti piani; velocità ed accelerazione nei moti piani; moto circolareuniforme; accelerazione tangenziale e normale; moti armonici componenti del motocircolare uniforme; moto di un punto con traiettoria qualsiasi; moti centrali evelocita’ areolare; studio del moto a partire dalla accelerazione; moto di un puntomateriale rispetto a diversi sistemi di riferimento in moto traslatorio uniforme.Dinamica del punto materiale. Legge di inerzia e terne di riferimento inerziali;forza e massa inerziale; 2° principio della dinamica; teorema dell’impulso e dellaquantita’ di moto; terzo principio della dinamica; metodo statico per la misura delleforze; forza peso; forze elastiche, reazioni vincolari; l’attrito; le resistenze passive:moto di un grave soggetto a resistenza viscosa; cenni ai processi oscillatori; momentodi una forza; teorema del momento della quantita’ di moto; pendolo semplice; sisteminon inerziali; forze apparenti.Lavoro ed energia per il punto materiale. Definizione di lavoro; potenza; energiacinetica: teorema del lavoro e della energia cinetica; campi di forza conservativi;energia potenziale; esempi di energia potenziale per alcuni campi di forzaconservativi; conservazione dell’energia meccanica; variazione dell’energiameccanica in presenza di forze non conservative.Meccanica dei sistemi di punti materiali. Sistemi di punti materiali; centro dimassa; prima equazione cardinale della dinamica dei sistemi; principio diconservazione della quantita’ di moto; seconda equazione cardinale della dinamicadei sistemi; principio di conservazione del momento angolare; teorema del lavoro edella energia cinetica nei sistemi di punti; energia potenziale; cenni ai processi d’urto:urti elastici e anelastici; urti centrali.Gravitazione universale. Leggi di Keplero; legge di Newton; accelerazione digravita’; energia potenziale di gravitazione; moto dei pianeti e dei satelliti.Termodinamica

Termologia. Temperatura e principio zero della termodinamica; termometri e scaletermometriche; calore e calorimetriaPrimo principio della termodinamica. Sistemi termodinamici; equilibriotermodinamico, variabili di stato ed equazione di stato; trasformazioni reversibili;lavoro in trasformazioni reversibili; equivalenza di calore e lavoro; primo principiodella termodinamica.Gas perfetti e loro trasformazioni. Il modello di gas perfetto; concetto di pressione;equazione di stato per i gas perfetti; trasformazioni dei gas perfetti; energia internadei gas perfetti; primo principio per i gas perfetti; calori specifici; cenni alla teoriacinetica dei gas perfetti: interpretazione microscopica di pressione e temperatura.ElettrostaticaElettrostatica nel vuoto. Esperienze elementari; Legge di Coulomb e carichepuntiformi; energia di un sistema di cariche puntiformi; il campo elettrico; il teoremadi Gauss; applicazioni del teorema di Gauss; il potenziale elettrostatico; calcolo delpotenziale elettrostatico per alcune distribuzioni di cariche; il dipolo elettrico; iconduttori nel campo elttrico; capacita’ e condensatori; energia del campoelettrostatico; energia potenziale di un sistema di cariche; densita’ di energia delcampo elettrostatico; densita’ di carica sulla superficie di un conduttore.Elettrostatica nei dielettrici. Il campo elettrostatico nei dielettrici; il vettore"spostamento elettrico"; capacita’ di un condensatore con dielettrico; distribuzione dicariche di polarizzazione; campo elettrico alla superficie tra due dielettrici; energia diun sistema di cariche in presenza di dielettrici;Correnti elettriche stazionarieIntensita’ e densita’ di corrente di conduzione; legge di Ohm; circuiti elettrici;potenza dissipata in una resistenza: legge di Joule; forza elettromotrice; resistenze inserie e in parallelo; leggi di Kirchhoff.Il campo magneticoIl campo magnetico nel vuoto. Il vettore induzione magnetica; forze magnetiche sucariche puntiformi in moto; forza magnetica su un filo conduttore percorso dacorrente: seconda formula di Laplace; il campo magnetico generato da correnti: primaformula di Laplace; il campo di induzione magnetica per alcune distribuzioni dicorrenti notevoli; azioni meccaniche fra correnti; momento magnetico di una spira edi un solenoide; energia contenuta in un campo di induzione magnetica;Il campo magnetico nella materia. I vettori magnetici nella materia; campomagnetico alla superficie di separazione tra due mezzi; dia−, para− e ferro−magnetismoi.Campi elettrici e magnetici variabili nel tempoL’induzione elettromagnetica. Legge di Faraday−Neumann−Lenz; esempi di

induzione elettromagnetica; forza elettromotrice indotta in condizioni quasi−stazionarie; auto e mutua induzione; circuiti RL; energia di un induttore: densita’ dienergia del campo magnetico.Campi elettrici variabili nel tempo. La corrente di spostamentoLe equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche. le quattro equazioni diMaxwell nel vuoto e nei mezzi; il campo elettromagnetico; propagazione di unaparturbazione elettromagnetica in un mezzo dielettrico omogeneo.I testi consigliati sono:Teoria:D. Sette, A. Alippi, M. Bertolotti: FISICA Ed. Zanichelli 2002− volume unicoin alternativaD. Sette A. Alippi, Lezioni di Fisica vol. 1: Meccanica e Termodinamica Ed.ZanichelliD. Sette M. Bertolotti, Lezioni di Fisica vol 2: Elettromagnetismo e Ottica Ed.ZanichellioppureC. Mencuccini− V. Silvestrini Fisica I e II, Liguori Editore.Esercizi:F. Michelotti, Fisica Generale, Ed. Esculapio.G. D’Arrigo, L. Mistura, Problemi di Fisica, Edizioni Kappa