Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2018/2019
Tipologia di insegnamento: 
Base
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in SCIENZE NAUTICHE, AERONAUTICHE E METEO-OCEANOGRAFICHE
Settore disciplinare: 
ASTRONOMIA E ASTROFISICA (FIS/05)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Anno di corso: 
1
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Il corso si propone di far acquisire agli studenti la capacità di formalizzare matematicamente un problema fisico, di applicare leggi e principi della fisica classica alla soluzione di problemi teorici e pratici e di comprendere significato, conseguenze e applicazioni dei principi fondamentali della fisica.

Approccio educativo: lezioni tradizionali e esercitazioni

Risultati di apprendimento (declinati rispetto ai descrittori di Dublino)

Obiettivi

Conoscenza e capacità di comprensione: Lo scopo del corso è costruire una comprensione concettuale delle tematiche affrontate. Lo studente acquisira' conoscenze di base di Fisica Generale ed in particolare di Meccanica e Termodinamica.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente deve avere la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche. Lo studente sarà in grado di procedere allo studio qualitativo e quantitativo dei processi fisici delle meccanica classica e della termodinamica, di risolvere problemi di cinematica e dinamica classica per un punto materiale, sistemi di punti materiali e corpi rigidi. Lo studente sara’ inoltre in grado di risolvere semplici problemi di termodinamica.

Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di approfondire autonomamente quanto imparato e quindi, deve sviluppare la capacità di valutare criticamente i problemi e proporre l’approccio più opportuno per agomentare quanto richiesto

Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacità di esporre e comunicare le proprie conoscenze con un appropriato linguaggio scientifico. Inoltre lo studente deve dimostrare capacità logico-deduttive e di sintesi nell'esposizione.

Capacità di apprendere: Lo studente deve saper integrare le conoscenze da varie fonti al fine di conseguire una visione ampia delle problematiche connesse agli argomenti svolti e sviluppare le dovute connessioni tra esempi concreti e le conoscenze di fisica acquisite nel corso.

Prerequisiti

Buone conoscenze di Matematica

Contenuti

INTRODUZIONE (2 ore di didattica frontale e 2 di esercitazione): Grandezze fisiche. Sistemi e unità di misura; cenni di calcolo trigonometrico e vettoriale; funzioni e rappresentazione cartesiana; cenni di calcolo differenziale e integrale; derivata di vettore.

CINEMATICA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): Cinematica del punto materiale; velocità e accelerazione; legge oraria di un punto materiale; moti uniformi e accelerati; moto balistico in due dimensioni

LEGGI DI NEWTON E EQUAZIONE DEL MOTO (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): principio di relatività; definizione di forza; riferimenti inerziali e principio di inerzia; quantità di moto, teorema dell'impulso; definizione di massa; secondo principio della dinamica definizione operativa di massa; equazioni del moto;

CONSEGUENZE DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): impulso e quantità di moto; momento angolare e momento della forza; lavoro e unità di misura del lavoro; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e conservazione dell'energia meccanica; forze non conservative; energia potenziale; equilibrio stabile, instabile e indifferente; potenza e sue unità di misura.

LEGGI DELLE FORZE (2 ore di didattica frontale e 2 di esercitazione): forze vincolari; attrito; legge di Hooke, forze viscose, conservatività del campo gravitazionale, energia potenziale del campo gravitazionale;

DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): terzo principio della dinamica; centro di massa; energia cinetica e teorema di Koenig; urti fra particelle in una e due dimesioni, urto completamente anelastico, urto elastico;

DINAMICA DEI CORPI RIGIDI (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): momento angolare e momento di inerzia; equazioni cardinali; moti rotatori e traslatori; rotolamento; teorema di Huyghens- Steiner o degli assi paralleli; definizione di asse principale di inerzia.

CALORE, LAVORO E PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): Sistemi termodinamici. Coordinate termodinamiche. Principio zero della Termodinamica. Temperatura empirica. Scale termometriche. Equivalenza calore-lavoro. Lavoro adiabatico. Energia interna. Primo Principio della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Calori specifici. Cambiamenti di fase.

GAS IDEALI E TEORIA CINETICA DEI GAS (4 ore di didattica frontale e 2 di esercitazione): Gas ideali. Leggi di Boyle, Volta-Gay Lussac, Avogadro. Concetto di mole. Equazione caratteristica dei gas ideali. Energia interna di un gas ideale. Relazione di Mayer fra i calori molari. Diagramma di Clapeyron. Transizioni di fase. Modello microscopico. Equipartizione dell’energia e calori specifici molari.

SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E ENTROPIA (4 ore di didattica frontale e 4 di esercitazione): Trasformazioni isoterme, isocore, isobare, adiabatiche. Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot. Rendimento di una macchina termica. Macchina frigorifera. Enunciati di Kelvin e di Clausius del Secondo Principio della Termodinamica. Equivalenza dei due enunciati. Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica assoluta. Teorema di Clausius. Concetto di entropia. Principio dell’aumento dell’entropia dell’universo.

Metodi didattici

Lezioni frontali, integrate con esercitazioni collettive ed individuali.

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L’esame e' composto da un esame scritto (problems to be solved) e un esame orale che puo' essere sostenuto solo se e' stato superato l'esame scritto.

Testi

Mencuccini, Silvestrini Fisica Generale I (ed. Liguori)
Mazzoldi, Nigro, Voci Fisica Generale I (ed. EdiSes)

Maggiori informazioni possono essere trovate sul sito: edi.uniparthenope.it (E' richiesta una password).

Altre informazioni

Le lezioni sono in italiano. Il professore parla correntemente l'inglese ed è disponibile ad interagire con gli studenti in inglese e per consentire l'uso dell'inglese durante gli esami.

Mutuazioni

  • Corso di studi in CONDUZIONE DEL MEZZO NAVALE - Percorso formativo in PERCORSO GENERICO