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 

Fluidi

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 . 10.6 Fluido perfetto 10.7 Equazione di continuità 10.8 Teorema di Bernoulli 10.9 Viscosità 10.10 Teorema di Hagen-Poiseuille

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 17.4 Capacitori e capacità

18. Corrente elettrica e circuiti elementari 18.1 Corrente elettrica 18.2 Resistenze e legge di Ohm 18.3 Generatore di tensione e circuito elementare

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Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà conoscere le principali leggi della Fisica, in particolare nei campi della meccanica del punto materiale, del corpo rigido e dei fluidi. Dovrà aver appreso le basi dell'elettrostatica, del magnetismo e dell'elettrodinamica. 
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: lo studente dovrà essere in grado di applicare le leggi della Fisica a problemi reali, e risolvere problemi in modo sia qualitativo che quantitativo.
Autonomia di giudizio: lo studente dovrà essere in grado di valutare autonomamente la plausibilità del risultato di un calcolo, sia sulla base della correttezza delle unità di misura, sia mediante considerazioni analogiche e di buon senso scientifico.
Abilità comunicative: lo studente dovrà acquisire un linguaggio scientifico corretto, compreso l'uso appropriato delle unità di misura.
 

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

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Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni. 

Obblighi

Per il pieno conseguimento degli obiettivi didattici del corso la frequenza alle lezioni frontali è vivamente consigliata, seppur non obbligatoria. Studenti e studentesse vengono considerati "frequentanti" al raggiungimento di almeno il 50% del monte ore previsto dal corso.

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

Modalità di
accertamento

Sarà organizzato un primo esame parziale a circa tre quarti del corso. Per poter sostenere questo parziale, gli studenti dovranno avere già frequentato almeno il 50% delle ore dell'intero corso (cioè 20 ore). Tale esame parziale verterà sul programma svolto sino a quel momento. e sarà valutato in trentesimi (sufficienza con voto >= 18/30).

Chi supera l'esame parziale potrà sostenere, negli appelli finali, un secondo esame parziale. Tale esame parziale verterà sul programma svolto dopo il primo parziale .e sarà valutato in trentesimi (sufficienza con voto >= 18/30).

Il voto totale sarà dato dalla media pesata dei due voti ottenuti (pesi uguali a 3/4 e 1/4).

Gli studenti che non sostengono il primo parziale dovranno sostenere l'intero esame negli appelli finali.

Sia i parziale che l'esame finale sono così strutturati:

Prova scritta e orale. La prova scritta consiste in un test a scelta multipla e domande aperte 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.

CRITERI E PARAMETRI DI VALUTAZIONE

Si riportano per ogni voce quattro livelli di valutazione corrispondenti a: insufficiente ( voto < 18); sufficiente (17 < voto < 24); buono (23 < voto < 28); eccellente (27 < voto < 31)

Conoscenza e capacità di comprensione: 

Non conosce o descrive in modo approssimativo gli argomenti svolti

Descrive con qualche imprecisione gli argomenti svolti

Descrive in maniera precisa gli argomenti svolti

Descrive in modo preciso e completo gli argomenti svolti

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Non sa applicare i principi e le leggi della fisica alla risoluzione di semplici problemi

Sa applicare i principi e le leggi della fisica alla risoluzione di semplici problemi

Sa applicare i principi e le leggi della fisica alla risoluzione di problemi più complessi

Sa applicare i principi e le leggi della fisica e riferirli a problemi reali alla risoluzione di problemi più complessi

Autonomia di giudizio: 

Non riesce a valutare la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati.

Riesce a valutare in maniera sufficiente la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati.

Riesce a valutare la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati.

Riesce a valutare la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati e sa contestualizzare i risultati.

Abilità comunicative: 

Si esprime con un linguaggio comune non specifico

Dimostra capacità di espressione limitata; usa alcuni termini specifici

Dimostra buona capacità di espressione e uso di alcuni termini specifici

Dimostra piena padronanza del linguaggio specifico

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

Si consiglia di contattare il docente. Il programma, il materiale didattico e le modalità di accertamento sono i medesimi, sia per gli studenti frequentanti che per quelli non frequentanti.

Obblighi

Per il pieno conseguimento degli obiettivi didattici del corso la frequenza alle lezioni frontali è vivamente consigliata, seppur non obbligatoria. Studenti e studentesse vengono considerati ‘frequentanti’ al raggiungimento di almeno il 50% del monte ore previsto dal corso.

Testi di studio

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

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

Modalità di
accertamento

Prova scritta e orale. La prova scritta consiste in un test a scelta multipla e domande aperte 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.

CRITERI E PARAMETRI DI VALUTAZIONE

Si riportano per ogni voce quattro livelli di valutazione corrispondenti a: insufficiente ( voto < 18); sufficiente (17 < voto < 24); buono (23 < voto < 28); eccellente (27 < voto < 31)

Conoscenza e capacità di comprensione: 

Non conosce o descrive in modo approssimativo gli argomenti svolti

Descrive con qualche imprecisione gli argomenti svolti

Descrive in maniera precisa gli argomenti svolti

Descrive in modo preciso e completo gli argomenti svolti

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Non sa applicare alla risoluzione di semplici problemi i principi e le leggi della fisica

Sa applicare alla risoluzione di semplici problemi i principi e le leggi della fisica

Sa applicare alla risoluzione di problemi più complessi i principi e le leggi della fisica

Sa applicare alla risoluzione di problemi più complessi i principi e le leggi della fisica e riferirli a problemi reali

Autonomia di giudizio: 

Non riesce a valutare la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati.

Riesce a valutare in maniera sufficiente la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati.

Riesce a valutare la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati.

Riesce a valutare la correttezza della procedura usata e la plausibilità dei risultati e sa contestualizzare i risultati.

Abilità comunicative: 

Si esprime con un linguaggio comune non specifico

Dimostra capacità di espressione limitata; usa alcuni termini specifici

Dimostra buona capacità di espressione e uso di alcuni termini specifici

Dimostra piena padronanza del linguaggio specifico

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.