Elementi di fisica

  • A.A. 2016/2017
  • CFU 9
  • Ore 58
  • Classe di laurea LM-85 bis
Manlio Bellesi / Professore a contratto
Prerequisiti

E' consigliabile aver sostenuto l'esame di Fondamenti della matematica.

Obiettivi del corso

1) Conoscere le caratteristiche fondamentali del metodo scientifico.
2) Spiegare come si analizza un dato fenomeno secondo le prescrizioni del metodo scientifico.
3) Riconoscere struttura e contenuti generali di alcuni ambiti della fisica classica.
(meccanica, ottica, astronomia, fenomeni termici, fluidi, elettricità e magnetismo).
4) Saper progettare, preparare, eseguire e spiegare in dettaglio semplici esperienze di laboratorio in
alcuni ambiti della fisica classica.
5) Essere in grado di costruire semplici percorsi didattici per la scuola dell'infanzia e primaria.

Programma del corso

1) Uso consapevole delle funzioni più semplici della calcolatrice scientifica.

2) LA MISURA: misurare gli oggetti. Il Sistema Internazionale. Grandezze fisiche fondamentali
e derivate. Lunghezza, massa, tempo e loro unità di misura.

3) I VETTORI: vettori e scalari. Somma e differenza di vettori (metodografico). Scomposizione in
componenti. Prodotto scalare di vettori.
Operazioni con i vettori per mezzo delle loro componenti. Richiami di trigonometria: funzioni seno
e coseno e proprietà dei triangoli rettangoli.

4) CINEMATICA DEL PUNTO: il moto. Posizione e spostamento.Velocità media e velocità
istantanea. Accelerazione media e istantanea. Il diagramma orario. Moto rettilineo uniforme e
moto uniformemente accelerato. Moto parabolico.

5) FORZE: i principi della dinamica: prima, seconda e terza legge di Newton.

6) APPLICAZIONI DELLE LEGGI DI NEWTON: Attrito. Le interazioni fondamentali della Natura.

7) LAVORO E ENERGIA CINETICA: energia cinetica e lavoro. Lavoro svolto dalla forza peso.
Lavoro svolto da una forza d'attrito. Lavoro svolto da una molla.

8) CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA: energia potenziale.
Forze conservative. Espressione dell'energia potenziale per la forza peso e per
la forza elastica. Conservazione dell'energia meccanica.

9) URTI: che cos'è un urto. Quantità di moto. Urti elastici e anelastici (caso unidimensionale). Il
rimbalzo di una pallina.

10) STATICA: condizioni per l'equilibrio. Baricentro o centro di gravità. Alcuni esempi di equilibrio
statico.

11) GRAVITAZIONE UNIVERSALE: la legge di gravitazione di Newton. Gravitazione in prossimità
della superficie terrestre e all'interno dellaTerra. Energia potenziale gravitazionale. Pianeti e
satelliti: le leggi di Keplero. La sfera celeste e i movimenti
più importanti. Le costellazioni e il moto apparente dei pianeti. La Luna e i suoi movimenti. Il
SistemaSolare.

12) I FLUIDI: pressione e pressione atmosferica. Legge di Stevin. Misura della pressione.
Principio di Pascal. Legge di Archimede.

13) OSCILLAZIONI: Moto armonico semplice. La legge di Hooke. Moto
armonico semplice: considerazioni sull'energia. Il pendolo semplice.

14) OTTICA: Specchi piani e concavi. Legge della riflessione e della rifrazione. Legge dei punti
coniugati.

15) FENOMENI TERMICI: il principio zero della termodinamica. Misura della temperatura. Scale
termometriche. Dilatazione termica. Temperatura e calore. Capacità termica. Calore specifico e
calore latente. Trasmissione del calore: conduzione, convezione ed irraggiamento.

16) ELETTRICITA' E MAGNETISMO: carica elettrica. Conduttori ed isolanti. Legge di Coulomb.
Quantizzazione e legge di conservazione della carica. Il campo elettrico e le linee di forza. Il
modello atomico classico (planetario). Campo elettrico generato da una carica puntiforme.
Calamite e dipoli magnetici. Linee di forza del campo magnetico.
Magnetismo terrestre. L'induzione elettromagnetica.

Testi (A)dottati, (C)onsigliati
  • 1.  (A) Claudio Romeni Fisica e realtà vol 1.2 ,3 Zanichelli, Bologna, 2012 » Pagine/Capitoli: VOL. 1: cap. 1-8 e 10. VOL. 2: cap. 13-16 e 18-21. VOL. 3: cap. 22-23.
Altre informazioni / materiali aggiuntivi

-In alternativa al testo proposto si può utilizzare un qualunque testo di fisica generale per il triennio del Liceo scientifico, che copra gli argomenti principali del corso: meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e ottica.
-Per alcuni argomenti si utilizzeranno presentazioni PowerPoint preparate dal docente.
-Per alcuni argomenti di Astronomia si farà uso del software (libero) Cartes du Ciel, scaricabile dal sito http://www.softpedia.com/get/Science-CAD/Cartes-du-Ciel.shtml

Metodi didattici
  • -Lezioni frontali
    -Presentazioni Power Point
    -Software interattivo (soprattutto per la parte di astronomia)
    -Esperimenti di laboratorio, realizzabili perlopiù con materiali "poveri".
Modalità di valutazione
  • Prova scritta, della durata di 90 minuti, sui contenuti trattati nel corso (sapere dell'insegnante).
    La prova consiste in un quesito disciplinare, con l'esposizione di alcuni contenuti specifici della
    materia (anche con esempi) e nella progettazione di un intervento didattico per la scuola primaria
    sugli stessi contenuti del quesito.
    Nella valutazione della prova scritta saranno prese in considerazione:
    . comprensione dei fenomeni e delle leggi fisiche;
    . capacità di rielaborare i contenuti;
    . proprietà di linguaggio e forma espositiva.
Lingue, oltre all'italiano, che possono essere utilizzate per l'attività didattica

Inglese

Lingue, oltre all'italiano, che si intende utilizzare per la valutazione

nessuna