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Politecnico di Torino
Anno Accademico 2014/15
01OAENL, 01OAENM, 01OAEQR
Complementi di matematica e fondamenti di fisica
Corso di Laurea in Ingegneria Della Produzione Industriale - Torino/Athlone
Corso di Laurea in Ingegneria Della Produzione Industriale - Torino/Barcellona
Corso di Laurea in Ingegneria Della Produzione Industriale - Torino/Nizza
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Trivellato Barbara ORARIO RICEVIMENTO A2 MATH-03/B 70 30 0 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/01
MAT/06
4
6
A - Di base
A - Di base
Fisica e chimica
Matematica, informatica e statistica
Presentazione
L' insegnamento ha lo scopo di fornire gli strumenti matematici e statistici essenziali e i concetti base di fisica per la corretta assimilazione delle discipline a contenuto scientifico e statistico che lo studente dovrà affrontare nel prosieguo del Corso di Studi.
Gli argomenti matematici sviluppati sono: le nozioni base del calcolo matriciale, i sistemi di equazioni lineari, la geometria analitica nel piano, gli elementi base del calcolo delle probabilità e della statistica descrittiva, le basi della matematica finanziaria.
Sono inoltre forniti gli elementi di base necessari per la comprensione della Meccanica del punto e dei sistemi e la capacità di applicare modelli e concetti matematici astratti a problemi scientifici reali (rappresentazione delle grandezze tramite i metodi del calcolo vettoriale e differenziale, determinazione dell¿evoluzione dei fenomeni fisici mediante l¿applicazione delle leggi fondamentali della fisica e dei teoremi derivati).
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza dei metodi matematici utilizzati nelle discipline tecnologiche.
Conoscenza di base del calcolo delle probabilità e della statistica descrittiva
Conoscenza della matematica finanziaria (interesse semplice e sconto semplice, interesse composto e sconto composto, ammortamento debito residuo, mutui ipotecari, fondi di ammortamento).
Conoscenza dei concetti base della meccanica del punto, dei concetti di forza, momento, lavoro, energia.
Capacità di applicare metodi matematici per la descrizione di fenomeni fisici
Capacità di effettuare calcoli probabilistici e di applicare la statistica descrittiva.
Capacità di effettuare calcoli di matematica finanziaria.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenze dello studio di funzioni e di calcolo differenziale e integrale di base.
Programma
CALCOLO MATRICIALE
- Definizione di matrice: matrici base, matrice identica, matrice trasposta, matrice inversa, matrice triangolare (inferiore e superiore), matrice diagonale.
- Operazioni fra matrici.
- Riduzione di matrici.
- Caratteristica.
- Determinante.
- Inversa di una matrice.
- Esercizi sulle matrici

SISTEMI LINEARI
- Equazioni lineari.
- Soluzioni, compatibilità ed incompatibilità.
- Matrice del sistema e matrice dei coefficienti.
- Risoluzione dei sistemi lineari generali.
- Teorema di Rouchè-Capelli.
- Esercizi sui sistemi lineari.

INTRODUZIONE ALLA STATISTICA DESCRITTIVA
- Popolazioni e campioni.
- Frequenze assolute e relative.
- Distribuzione di frequenze.
- Rappresentazioni grafiche delle distribuzioni di frequenze.
- Distribuzioni cumulative.
- Grandezze che sintetizzano i dati: media, mediana, moda, varianza, deviazione standard, percentili.
- Applicazioni su insiemi di dati.

ELEMENTI DI PROBABILITA'
- Elementi di Calcolo Combinatorio.
- Elementi di Calcolo delle Probabilità: definizione di probabilità, eventi, probabilità condizionata, teorema di Bayes, indipendenza di eventi.
- Variabili aleatorie: teoria generale, media e varianza.
- Esempi di variabili aleatorie notevoli: binomiale, gaussiana.
- Esercizi sul calcolo delle probabilita' di base e sulle variabili aleatorie.

MATEMATICA FINANZIARIA
- Esponenti e logaritmi (richiami), progressioni aritmetiche e geometriche.
- Interesse semplice e sconto semplice.
- Interesse composto e sconto composto.
- Ammortamento "debito residuo", mutui ipotecari, fondi di ammortamento.
- Esercizi.

FISICA
- Modelli in meccanica, punto materiale. Moti 1-D su una retta, spostamento, velocità, accelerazione. Esercizi su moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato.
- Vettori. Moti piani, spostamento, velocità e accelerazione. Velocità e accelerazione in 3-D.
- Moto circolare, velocità angolare, accelerazione. Moti parabolici.Esercizi.
- Concetto di forza, peso, elastica. Leggi di Newton. Vincoli, reazioni vincolari.
- Moto armonico, pendolo semplice. Equilibrio e stabilita'. Esercizi.
- Attrito, statico, dinamico. Esercizi.
- Quantità di moto, lavoro ed energia cinetica. Forze conservative, energia meccanica e sua conservazione. Esercizi.
- Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali. Moto relativo. Esercizi.
- Sistemi meccanici, corpo rigido. Sistemi di forze. Momento d' inerzia, moti traslatori, rotatori. Esercizi.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
- Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze. William Navidi, McGraw-Hill.
- Algebra lineare. Vettori, Matrici, Applicazioni. Roberto Monaco, Antonino Repaci, CELID.
- La matematica in azienda 1. Calcolo finanziario con applicazioni. E. Castagnoli, L. Peccati, Egea.
- Elementi di Fisica; MAzzoldi P., Nigro M., Voci C. ed. Edises.
- Fisica Generale. Esercizi Svolti; Michelotti F., ed. Esculapio.
Criteri, regole e procedure per l'esame
Prova scritta con 6 esercizi (3 di complementi di matematica e 3 di fisica). Materiale concesso all'esame: tavola della normale, calcolatrice.
La durata dell'esame sara' di 2 ore: 1 ora dedicata alla parte di Complementi di Matematica e 1 ora alla parte di Fisica. Per superare l'esame, ciascuna parte deve avere avuto un punteggio non inferiore a 15 e la media, pesata con il numero dei crediti, delle due parti deve essere di almeno 18. E' possibile rifare una sola parte risultata insufficiente conservando per tutto l'anno accademico il voto dell'altra sufficiente.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2014/15
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