Il corso si propone di fornire agli studenti le basi fondamentali della fisica classica. Le leggi fisiche sono presentate ponendo in rilievo la metodologia scientifica sperimentale che è alla base dello studio della natura con collegamenti agli aspetti più rilevanti della ricerca contemporanea. Rilievo è dato anche alla metodologia da adottare nel risolvere semplici problemi per la determinazione di quantità incognite in maniera indiretta.

1. Introduzione
1.1 Il metodo scientifico
1.2 Misure ed errori di misura
1.3 Grandezze fisiche ed unità di misura

2 Cinematica
2.1 Velocità e accelerazione media ed istantanea: moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato
2.2 Moto nello spazio: componente tangenziale e centripeta dell'accelerazione
2.3 Moto circolare uniforme
2.4 Composizione di moti

3 I principi della dinamica
3.1 Principio di relatività e principio di inerzia
3.2 Sistemi inerziali
3.3 Deduzione empirica del secondo principio della dinamica
3.4 Terzo principio della dinamica

4 Le forze
4.1 Forze fondamentali
4.2 La legge di gravitazione universale
4.3 Forze apparenti
4.4 Tensioni e reazioni vincolari
4.5 Attrito statico e dinamico
4.6 Forze elastiche ed oscillatore armonico
4.5 Onde: tipologie, rappresentazione matematica, sovrapposizione e interferenza. Corda vibrante.
Battimenti.

5 Lavoro ed energia
5.1 Definizione di lavoro
5.2 Teorema dell'energia cinetica
5.3 Energia potenziale e forze conservative
5.4 Conservazione dell'energia meccanica

6 Dinamica dei sistemi
6.1 Equazioni del moto del centro di massa.
6.2 Conservazione della quantità di moto. Urti elastici su bersaglio fermo.
6.3 Momento angolare e momento di una forza. Conservazione del momento angolare.
6.4 Variabili spaziali e variabili angolari. Momento di inerzia ed equazione cardinale delle rotazioni.

7 Fluidi
7.1 Statica dei fluidi: legge di Stevino e principio di Archimede
7.2 Dinamica dei fluidi ideali: Teorema di Bernoulli e sue principali conseguenze
7.3 Dinamica dei fluidi viscosi: regime di Poiseuille e legge di Hagen-Poiseuille
7.4 Tensione superficiale: legge di Laplace e capillarità

8 Termometria e calorimetria
8.1 Definizione operativa di temperatura e scale termometriche
8.2 Quantità di calore e misure calorimetriche
8.3 Capacità termica, calore specifico e calore latente di una trasformazione
8.4 Trasmissione del calore

9 Primo principio della termodinamica
9.1 L'esperienza di Joule e il primo principio della termodinamica
9.2 Energia interna
9.3 Gas perfetti: applicazioni del primo principio alle trasformazioni di un gas ideale.
9.4 Modello cinetico di un gas ideale.

10 Secondo principio della termodinamica
10.1 Enunciati di Clausius e Kelvin e loro equivalenza
10.2 Macchine termiche: rendimento e reversibilità
10.3 La macchina di Carnot
10.4 Teorema di Carnot sul rendimento delle macchine termiche
10.5 Integrale di Clausius ed entropia
10.6 Principali potenziali termodinamici

11 Elettromagnetismo
11.1 La forza di Coulomb e il campo elettrico
11.2 Capacità di un conduttore. Il condensatore piano.
11.3 La corrente elettrica e la legge di Ohm. Resistenze in serie e parallelo. Effetto Joule.
11.4 Forza di Lorentz. Generazione di campi magnetici.
Solenoidi.
11.5 Legge di Faraday-Lenz. Autoinduzione e induttanza.
11.6 Onde elettromagnetiche: equazioni di Maxwell

12 Ottica
12.1 Lo spettro elettromagnetico.
12.2 Riflessione e rifrazione della luce.
12.3 Equazione della lente sottile
12.4 Distanza focale di una lente: costruzione grafica dell'immagine di una lente biconvessa
12.5 Cenni sui principali strumenti ottici

• D1 - Conoscenza e capacità di comprensione - Per il superamento dell'esame lo studente dovrà essere in grado di dimostrare un'adeguata conoscenza delle principali leggi fisiche, dei legami tra esse e degli esperimenti e delle deduzioni che hanno portato alla loro formulazione.
• D2 - Conoscenza e capacità di comprensione applicate - Lo studente dovrà essere in grado di applicare le principali leggi fisiche per comprendere le più comuni situazioni che si verificano in natura, in ambiti non necessariamente legati alla fisica classica, ma anche, ad esempio, alla biologia, risolvendo semplici problemi.
• D3 - Autonomia di giudizio - Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito un'autonomia di ragionamento che si discosti dal puro nozionismo mnemonico.
• D4 - Abilità comunicative -  E' richiesto l'uso di un linguaggio chiaro, appropriato e scientificamente rigoroso nell'esposizione.
• D5 - Capacità di apprendere - E' apprezzata la capacità di approfondimento autonomo degli argomenti trattati.

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

Sono previste 10 ore di esercitazioni volte alla risoluzione dei problemi

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Obblighi

E' richiesta una certa padronanza dell'algebra, della trigonometria e la capacità di risoluzione di equazioni e sistemi di equazioni, oltre alle nozioni fondamentali del calcolo differenziale.

Testi di studio

Slide messe a disposizione dal docente sulla piattaforma moodle

Per approfondimento e consultazione:

- P.R. Kesten, D.L. Tauck, Fondamenti di Fisica, Bologna, Zanichelli

oppure

- Giancoli, Fisica, Casa Editrice Ambrosiana
- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana

Modalità di
accertamento

L'esame scritto prevede la risoluzione di tre problemi che vertono su meccanica, meccanica dei fluidi e termodinamica. Chi avrà raggiunto la sufficienza nella prova scritta dovrà sostenere la prova orale, che consiste di almeno tre domande volte a chiarire eventuali lacune evidenti nello scritto e a valutare la preparazione sulla restante parte del programma e accertare l'acquisizione delle altre competenze.

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.

Modalità didattiche

Lezioni frontali

Obblighi

E' richiesta una certa padronanza dell'algebra, della trigonometria e la capacità di risoluzione di equazioni e sistemi di equazioni, oltre alle nozioni fondamentali del calcolo differenziale.

Testi di studio

Slide messe a disposizione dal docente

Per approfondimento e consultazione:

- P.R. Kesten, D.L. Tauck, Fondamenti di Fisica, Bologna, Zanichelli

oppure

- Giancoli, Fisica, Casa Editrice Ambrosiana
- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana

Modalità di
accertamento

L'esame scritto prevede la risoluzione di tre problemi che vertono su meccanica, meccanica dei fluidi e termodinamica. Chi avrà raggiunto la sufficienza nella prova scritta dovrà sostenere la prova orale, che consiste di almeno tre domande volte a chiarire eventuali lacune evidenti nello scritto e a valutare la preparazione sulla restante parte del programma e accertare l'acquisizione delle altre competenze.

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.