Scopi

Lo scopo del Corso Fisica I è quello di fornire allo studente una conoscenza di base dei fenomeni fisici correlati ai processi meccanici e termodinamici.
Nello svolgimento del Corso si cercherà di privilegiare i riferimenti incrociati fra i vari argomenti e saranno illustrati, senza entrare nel merito squisitamente tecnico, i principi di funzionamento di applicativi che riguardano l'uso quotidiano.
L'interconnessione fra teoria ed esercizi esplicativi rappresenta l'elemento di chiarificazione e di verifica dell'apprendimento dei vari argomenti trattati.

Sono previste le seguenti precedenze di acquisto:

• Analisi Matematica I

Contenuti del corso svolto presso il Politecnico di Torino

1. MISURA
   • Grandezze fisiche, campioni e unità di misura
   • Sistema di unità di misura internazionale
   • Analisi dimensionale
2. MOTO IN UNA DIMENSIONE
   • Descrizione del moto, velocità media e istantanea
   • Moto accelerato, moto con accelerazione costante
   • Corpi in caduta libera
3. MOTO IN PIÙ DIMENSIONI
   • Posizione, velocità e accelerazione
   • Moto con accelerazione costante
   • Moto piano dei gravi
   • Moto circolare
   • Moto relativo
4. FORZE E LEGGI DI NEWTON
   • Prima legge di Newton
   • Forze
   • Seconda legge di Newton
   • Terza legge di Newton
   • Unità di misura
   • Peso e massa, misura delle forze
   • Applicazioni leggi di Newton
   • Forze di attrito
   • Dinamica del moto circolare
5. LAVORO ED ENERGIA
   • Lavoro di una forza costante e di una forza variabile (caso unidimensionale)
   • Energia cinetica e teorema energia cinetica
   • Potenza
6. CONSERVAZIONE DELLA ENERGIA
   • Forze conservative, energia potenziale
   • Sistemi conservativi
7. SISTEMI DI PARTICELLE
   • Centro di massa
   • Quantità di moto di una particella, quantità di moto di un sistema
   • Urti, impulso e quantità di moto, processi di conservazione negli urti
8. CINEMATICA ROTAZIONALE
   • Moto rotatorio, variabili rotazionali
   • Carattere vettoriale delle grandezze rotazionali
   • Relazione tra variabili lineari ed angolari
9. DINAMICA ROTAZIONALE
   • Energia cinetica di rotazione e momento di inerzia
   • Momento di inerzia dei corpi solidi
   • Momento delle forze agenti su una particella
   • Dinamica rotazionale del corpo rigido
   • Momento angolare di una particella
   • Sistemi di particelle, momento angolare e velocità angolare
   • Conservazione del momento angolare
10. EQUILIBRIO DEI CORPI RIGIDI
    • Condizioni di equilibrio, centro di gravità
    • Equilibrio stabile, instabile ed indifferente in un campo gravitazionale
    • Elasticità (cenni)
11. OSCILLAZIONI
    • Moto armonico semplice
    • Oscillatore armonico semplice, considerazioni energetiche e applicazioni
    • Moto armonico e moto circolare
    • Composizione di moti armonici, moto armonico smorzato, oscillazioni forzate e risonanza (cenni)
12. GRAVITAZIONE
    • Leggi di Keplero, Newton e la legge della gravitazione universale
    • Energia potenziale gravitazionale
13. FLUIDI
    • Pressione, principio di Pascal e di Archimede, misura di pressione
    • Concetti di moto dei fluidi, linee di corrente
    • Equazione di Bernoulli
14. TEMPERATURA E CALORE
    • Definizione, temperatura di equilibrio termico, misure, scala di temperature
    • Calore: energia di transito, capacità termica e calore specifico, capacità termica dei gas ideali
15. PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
    • Definizione e significato
    • Applicazioni: calcolo del lavoro nelle trasformazioni termodinamiche
16. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
    • Trasformazioni reversibili e no, macchine termiche e secondo principio
    • Ciclo di Carnot, scala termodinamica delle temperature
    • Entropia e secondo principio
    • Applicazioni

Testo consigliato dal docente responsabile del corso:

• D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, FISICA 1, Milano, Casa Editrice Ambrosiana

Testo di esercizi consigliato dal docente responsabile del corso:

• G. A. Salandin, P. Pavan, PROBLEMI DI FISICA 1 Risolti e commentati, Milano, Casa Editrice Ambrosiana

Videocorso utilizzato: Fisica generale I (DVD)

• Prof. Angelo Tartaglia, Politecnico di Torino

• [1.] Oggetto della Fisica
• [2.] La misura di una grandezza fisica
• [3.] L'indeterminazione di una misura
• [4.] Sistemi di riferimento e coordinate
• [5.] Il moto di un oggetto puntiforme
• [6.] Moti ideali
• [7.] I principi della dinamica
• [8.] Lavoro ed energia
• [9.] La forza peso
• [10.] La forza elastica
• [11.] La conservazione dell'energia
• [12.] L'attrito
• [13.] Meccanica del corpo rigido
• [14.] Il momento d'inerzia
• [15.] Dinamica del corpo rigido
• [16.] Moto di un corpo rigido
• [17.] La statica
• [18.] Meccanica dei fluidi
• [19.] Idrostatica dei fluidi pesanti
• [20.] Il principio di Archimede
• [21.] L'idrodinamica
• [22.] I principi della termodinamica
• [23.] Termologia
• [24.] Le macchine termiche
• [25.] Le onde

È possibile prendere visione delle domande che vengono utilizzate nel test informatizzato collegandosi all'indirizzo:
http://www.lamp.polito.it/fisica/domandetest
La base dati è quella complessiva e include anche la Fisica II.

Sono disponibili i testi degli esoneri in formato .pdf:

• Esonero Anno Accademico 2004-2005 ( 24 KB)
• Esonero Anno Accademico 2005-2006 ( 55 KB)
• Esonero Anno Accademico 2006-2007 ( 26 KB)
• Esonero Anno Accademico 2007-2008 ( 26 KB)

Sono disponibili inoltre i seguenti temi d'esame in formato .pdf:

• Appello del 24 Gennaio 2001 ( 49 KB)
• Appello del 21 Marzo 2001 ( 38 KB)
• Appello del 21 Aprile 2001 ( 52 KB)
• Appello del 23 Maggio 2001 ( 28 KB)
• Appello del 17 Luglio 2001 ( 24 KB)
• Appello del 20 Settembre 2001 ( 34 KB)
• Appello del 26 Ottobre 2001 ( 9 KB)
• Appello del 22 Ottobre 2002 ( 37 KB) e relativa soluzione ( 105 KB)

Infine sono disponibili anche i seguenti temi d'esame svolti in formato .pdf:

• Appello del 22 Luglio 1998 ( 8 KB) e soluzione ( 45 KB)
• Appello del 23 Settembre 1998 e soluzione ( 35 KB)
• Appello del 21 Ottobre 1998 e soluzione ( 86 KB)
• Appello del Gennaio 1999 Prima Sessione e soluzione ( 24 KB)
• Appello del Gennaio 1999 Seconda Sessione e soluzione ( 23 KB)
• Appello del 22 Marzo 1999 e soluzione ( 28 KB)
• Appello del 26 Marzo 1999 e soluzione ( 20 KB)
• Appello del 28 Maggio 1999 ( 12 KB) e soluzione ( 27 KB)
• Appello del 28 Maggio 1999 bis ( 11 KB) e soluzioni ( 27 KB)
• Appello del 19 Luglio 1999 ( 5 KB)e soluzioni ( 11 KB)
• Appello del 19 Luglio 1999 bis ( 67 KB) e soluzioni ( 16 KB)
• Appello di Settembre 1999 ( 8 KB) e soluzioni ( 16 KB)
• Appello di Ottobre 1999 ( 23 KB) e soluzioni ( 10 KB)
• Appello di Gennaio 2000 ( 6 KB) e soluzioni ( 15 KB)
• Appello di Marzo 2000 ( 26 KB) e soluzioni ( 12 KB)
• Appello di Maggio 2000 ( 11 KB) e soluzioni ( 12 KB)

Questi problemi sono preparati sulla base delle richieste e delle aspettative del corso di fisica di Agnes - Rasetti per i corsi a distanza, e sono orientati verso l'applicazione della fisica a situazioni possibilmente concrete.
Si richiede pertanto al solutore di operare delle scelte non solo di modelli e procedure, ma direttamente dei valori di grandezze fisiche.

Al termine del tutorato viene effettuato uno scritto aperto a tutti gli studenti e se la votazione risulta sufficiente è registrata come voto dell'esame. A richiesta dello studente viene fatto un colloquio per il miglioramento del voto.
In corrispondenza di tutte le date di appello ufficiali la preparazione dello studente verrà accertata mediante colloquio orale al termine del quale si deciderà il voto.