Il corso di Fisica si prefigge di fornire agli studenti gli elementi del metodo scientifico e l'approccio formale alla risoluzione quantitativa dei problemi tecnico-scientifici. L’obbiettivo è di fornire le conoscenze generali delle fisica classica e l’applicazione delle sue leggi, attraverso lo studio delle grandezze fisiche e la loro misura, i fondamenti della meccanica, dell’idrostatica, della termodinamica e dell’elettrostatica. Il programma è integrato da molteplici esempi esplicativi con particolare riguardo agli argomenti relativi alle applicazioni di interesse nel campo di attività delle Scienze Motorie.  

1. Unità di misura 1.1 Le grandezze fisiche 1.2 Sistemi di unità di misura 1.3 Conversione tra unità di misura 1.4 Analisi dimensionale 2. Scalari e vettori 2.1 Definizioni geometriche e analitiche 2.2 Proiezione di un vettore su una direzione assegnata 2.3 Addizione e sottrazione di vettori 2.4 Prodotto scalare e vettoriale MECCANICA 3. Cinematica 3.1 Legge oraria 3.2 Velocità media e velocità istantanea 3.3 Accelerazione media e istantanea 3.4 Moto rettilineo uniforme 3.5 Moto uniformemente accelerato 3.6 Moto di caduta libera 3.7 Moto in due dimensioni 3.8 Moto di un proiettile 3.9 Moto circolare uniforme: accelerazione centripeta  4. Leggi della dinamica 4.1 Primo principio della dinamica: stato di quiete e moto rettilineo uniforme 4.2 Secondo principio della dinamica: forza come causa di variazioni del moto 4.3 Legame tra forza e accelerazione, concetto di massa 4.4 Il principio di azione e reazione 5. Esempi di Forze  5.1 Legge di gravitazione universale 5.2 Forza di gravità in prossimità della superficie terrestre 5.3 Relazione fra massa e peso, accelerazione di gravità 5.4 Forza normale 5.5 Forza elastica: legge di Hooke 5.6 Attrito e resistenza dell’aria 6. Applicazioni delle leggi della meccanica 6.1 Piano inclinato 7. Lavoro ed energia cinetica 7.1 Lavoro come prodotto scalare fra forza e spostamento 7.2 Energia cinetica 7.3 Teorema dell'energia cinetica 8. Energia potenziale e conservazione dell'energia 8.1 Forze conservative e non conservative 8.2 Energia potenziale 8.3 Energia potenziale gravitazionale 8.4 Energia potenziale elastica 8.5 Conservazione dell’energia meccanica 9. Dinamica dei corpi rigidi 9.1 Definizione di corpo rigido 9.2 Moto di traslazione e centro di massa 9.3 Moto di rotazione e momento di una forza 9.4 Equilibrio dei corpi rigidi 9.5 Energia cinetica di traslazione e rotazione 9.6 Momento di inerzia 9.7 Momento angolare IDROSTATICA 10 Fluidi 10.1 Stati di aggregazione della materia 10.2 Densità e Pressione 10.3 Legge di Stevino 10.4 Principio di Pascal: leva idraulica 10.5 Principio di Archimede TERMODINAMICA 11. Punto di vista macroscopico 11.1 Sistemi termodinamici 11.2 Variabili di stato 11.3 Equilibrio termico 11.4 Principio zero della termodinamica 11.5 Definizione della temperatura 11.6 Scale di temperatura 11.7 Concetto di "zero assoluto" 11.8 Dilatazione termica 11.9 Gas perfetti 11.10 Equazione di stato dei gas perfetti 12. Punto di vista microscopico 12.1 Teoria cinetica dei gas perfetti 12.2 Interpretazione cinetica della temperatura e della pressione 12.3 Energia interna 12.4 Teorema dell’equipartizione dell’energia 13. I principio della termodinamica 13.1 Definizione di calore 13.2 Transizioni di fase 13.3 I principio della termodinamica: bilancio di calore, lavoro ed energia interna 13.4 Trasformazioni termodinamiche: isoterme, adiabatiche, isocore, isobare. L'espansione libera 13.5 Definizione di entalpia 14 II principio della termodinamica: ordine e disordine 14.1 Trasformazioni reversibili e irreversibili 14.2 II principio negli enunciati di Kelvin-Plank e Clausius 14.3 Rendimento dei motori termici: ciclo di Carnot 14.4 Definzione di entropia 14.5 Direzione spontanea delle trasformazioni: l'energia libera di Gibbs ELETTROSTATICA 15. Carica elettrica 15.1 Definizione di carica elettrica 15.2 Conduttori e isolanti 15.3 Forza di Coulomb 16. Campo elettrostatico 16.1 Definizione di campo elettrostatico 16.2 Linee di campo 16.3 Campo uniforme 16.4 Campo di una carica puntiforme 16.5 Legge di Gauss 17. Potenziale elettrostatico 17.1 Energia potenziale elettrica 17.2 Differenza di potenziale 17.3 Potenziale in un campo elettrostatico costante 17.4 Potenziale associato ad una carica puntiforme  

Lo studente dovrà mostrare di conoscere e comprendere le basi della fisica classica riguardanti la meccanica, l’idrostatica, la termodinamica e l’elettrostatica.

Lo studente dovrà mostrare di essere in grado di comprendere e padroneggiare l’analisi vettoriale, la conversione tra unità di misura e l’analisi dimensionale.

 Lo studente dovrà mostrare di saper utilizzare le leggi della Fisica per svolgere esercizi di pari livello a quelli svolti durante le esercitazioni.

Lo studente dovrà mostrare la capacità esprimere con rigore e formalismo matematico gli argomenti trattati durante il corso.

Lo studente dovrà mostrare di aver acquisito una comprensione delle basi delle Fisica che sia applicabile al campo di studio delle Scienze Motorie.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Nessuna attività di supporto.

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni.

Testi di studio

Ketsen e Tauck, Fondamenti di Fisica-Volume 1 Meccanica, Termodinamica, Onde, Elettromagnetismo, Casa Editrice Zanichelli

Halliday, Resnick e Walker, Fondamenti di Fisica. Meccanica e Termologia, Casa Editrice Ambrosiana

Testo di Fisica della scuola secondaria di secondo grado: Liceo o Istituti Tecnico

Modalità di
accertamento

Prova scritta e orale. La prova scritta consiste in un test a scelta multipla e si intende superato quando viene raggiunta una votazione di 18/30. La prova orale verterà sulla discussione del test scritto e sull'esposizione degli argomenti svolti nel corso.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Basi di matematica
I concetti sotto elencati, che vengono proposti durante il precorso e in parte richiamati durante il corso, sono necessari per poter seguire le lezioni con profitto: 

- Algebra: equazioni di primo e secondo grado a una incognita. Sistema di equazioni di primo grado a due incognite.

- Geometria: rette, segmenti, angoli. Triangolo rettangolo e teorema di Pitagora. Area e volume.

- Trigonometria: funzioni seno e coseno. Relazione fra lunghezza dell'ipotenusa e lunghezza dei cateti in un triangolo rettangolo. 

- Sistema di riferimento cartesiano, uso delle coordinate per rappresentare la posizione di un punto nel piano e nello spazio.