Docente
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GALLO FAUSTA
(programma)
OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO L’insegnamento fornisce una valida preparazione scientifica di base volta alla conoscenza, alla comprensione e alla descrizione qualitativa e quantitativa delle leggi fondamentali della natura, per quanto attiene alla meccanica classica ed all’elettromagnetismo, anche allo scopo di fornire le basi fisiche per gli insegnamenti successivi Lo studente al termine del corso deve: 1. Conoscere le grandezze cinematiche ed essere in grado di riconoscere e descrivere il tipo di moto di un punto materiale con riferimento ai modelli principali di moto uniforme ed uniformemente accelerato in una e due dimensioni. 2. Conoscere le principali forze ed applicare i principi della dinamica per analizzare e determinare il moto, sotto l’azione di forze assegnate, di un punto materiale e di semplici sistemi di punti materiali. 3. Individuare, nell’evoluzione dinamica di particolari corpi o sistemi di corpi, la presenza di quantità che rimangono invariate. 4. Riconoscere le forme di energia e utilizzare la conservazione dell’energia nella risoluzione dei problemi. 5. Impostare l’analisi della dinamica di un fluido individuandone le grandezze caratteristiche. 6. Conoscere i concetti fondamentali di elettrostatica e magnetostatica e utilizzarne le relazioni appropriate alla risoluzione dei semplici problemi. 7. Descrivere e interpretare fenomeni dell’induzione elettromagnetica. 8. Conoscere le equazioni di Maxwell e descrivere le caratteristiche del campo elettrico e magnetico di un’onda elettromagnetica e la reciproca relazione. 9. Descrivere lo spettro continuo delle onde elettromagnetico ordinato in frequenza ed in lunghezza d’onda.
PROGRAMMA DEL CORSO E NUMERO TOTALE E DESCRIZIONE DELLE UNITÀ DIDATTICHE
Il programma è suddiviso in 9 MODULI da 8 videolezioni ciascuno: Modulo 1: LE GRANDEZZE FISICHE E LA CINEMATICA 1.1 INTRODUZIONE AL MODULO I Il metodo sperimentale 1.2 LE GRANDEZZE FISICHE 1.3 LA MISURA E GLI ERRORI 1.4 I VETTORI TST1A Test 1 A 1.5 LE GRANDEZZE CINEMATICHE 1.6 MOTI IN UNA DIMENSIONE MOTO UNIFORME 1.7 MOTI IN UNA DIMENSIONE MOTO UNIFORMEMEMTE ACCELERATO 1.8 MOTI IN DUE DIMENSIONE TST1B Test 1 B Modulo 2: DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE 2.1 INTRODUZIONE AL II MODULO 2.2 LA PRIMA LEGGE DELLA DINAMICA 2.3 LE FORZE – LA FORZA ELASTICA E LA FORZA PESO 2.4 I VINCOLI TST2A TEST 2 A 2.5 LE FORZE DI ATTRITO
2.6 LA II LEGGE DELLA DINAMICA 2.7 LA III LEGGE DELLA DINAMICA 2.8 APPLICAZIONI DELLE LEGGI DELLA DINAMICA TST2B TEST 2 B
Modulo 3: LAVORO ED ENERGIA 3.1 INTRODUZIONE AL III MODULO 3.2 IL LAVORO 3.3 ENERGIA CINETICA 3.4 APPLICAZIONI DEL TEOREMA DELL’ENERGIA CINETICA TST3A TEST 3 A 3.5 FORZE CONSERVATIVE ENERGIA POTENZIALE 3.6 ENERGIA POTENZIALE DELLA FORZA GRAVITAZIONALE ED ELASTICA 3.7 PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA 3.8 APPLICAZIONI DEL PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA – LA POTENZA TST3B TEST 3 B
Modulo 4: DINAMICA DEI SISTEMI DI PUNTI MATERIALI 4.1 INTRODUZIONE AL IV MODULO 4.2 LA QUANTITÀ DI MOTO ED IL TEOREMA DELL’IMPULSO 4.3 SISTEMI DI PUNTI MATERIALI CENTRO DI MASSA 4.4 CONSERVAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO TST4A TEST 4 A 4.5 URTI 4.6 URTI ELASTICI 4.7 MOMENTO ANGOLARE 4.8 CORPO RIGIDO TST4B TEST 4 B
Modulo 5: I FLUIDI 5.1 INTRODUZIONE AL II MODULO 5.2 INTRODUZIONE ALLA FLUIDODINAMICA 5.3 LA PRESSIONE 5.4 FLUIDI A RIPOSO: LEGGE DI STEVINO E LEGGE DI PASCAL TST5A TEST 5A 5.5 APPLICAZIONI DELLE LEGGI DI STEVINO E DI PASCAL 5.6 IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE 5.7 EQUAZIONE DI CONTINUITÀ 5.8 EQUAZIONE DI BERNOULLI TST5B TEST 5 B
Modulo 6: ELETTROSTATICA 6.1 INTRODUZIONE AL II MODULO 6.2 CARICA ELETTRICA E FORZA DI COULOMB 6.3 CAMPO ELETTRICO 6.4 TEOREMA DI GAUSS E APPLICAZIONI TST6A TEST 6 A 6.5 CONDUTTORI IN EQUILIBRIO ELETTROSTATICO. 6.6 IL POTENZIALE ELETTRICO 6.7 CAPACITÀ ELETTRICA CONDENSATORI 6.8 ESERCIZI ED ESEMPI TST6B TEST 6 B
Modulo 7: LA CORRENTE ELETTRICA 7.1 INTRODUZIONE AL MODULO / 7.2 LA CORRENTE ELETTRICA 7.3 LA RESISTENZA ELETTRICA E LA LEGGE DI OHM 7.4 LA POTENZA ELETTRICA E L’EFFETTO JOULE TST 7A TEST 7 A 7.5 CIRCUITI ELEMENTARI E COLLEGAMENTI DI PIÙ RESISTENZE 7.6 LE LEGGI DI KIRCHHOFF 7.7 I CIRCUITI RC 7.8 ESERCIZI ED ESEMPI TST 7B TEST 7 B
Modulo 8: IL CAMPO MAGNETICO 8.1 INTRODUZIONE AL MODULO 8 8.2 LA DEFINIZIONE DI CAMPO MAGNETICO E LA FORZA MAGNETICA AGENTE SU UNA CARICA IN MOTO 8.3 CARICA IN MOTO IN UN CAMPO MAGNETICO UNIFORME 8.4 FORZA MAGNETICA AGENTE SU UN FILO PERCORSO DA CORRENTE MOMENTO TORCENTE SU UNA SPIRA PERCORSA DA CORRENTE TST 8A TEST 8 A 8.5 CAMPI MAGNETICI GENERATI DA CORRENTE 8.6 LEGGE DI AMPÈRE E CAMPO MAGNETICO DI UN SOLENOIDE 8.7 CAMPO MAGNETICO DI UNA SPIRA PERCORSA DA CORRENTE LEGGE DI GAUSS PER IL MAGNETISMO 8.8 IL MAGNETISMO NELLA MATERIA TST 8B TEST 8 B
Modulo 9: L’ ELETTROMAGNETISMO 9.1 INTRODUZIONE AL MODULO 9 9.2 LEGGE DI INDUZIONE DI FARADAY 9.3 LEGGE DI LENZ E TRASFERIMENTI DI ENERGIA 9.4 AUTOINDUZIONE ED INDUTTANZA TEST 9A TEST 9 A 9.5 CIRCUITI RL 9.6 ENERGIA IMMAGAZZINATA IN UN CAMPO MAGNETICO E MUTUA INDUZIONE 9.7 LE EQUAZIONI DI MAXWELL 9.8 LE ONDE ELETTROMAGNETICHE TEST 9B TEST 9 B
ORGANIZZAZIONE DELLA DIDATTICA
DIDATTICA EROGATIVA N. 9 VIDEOLEZIONI (MODULI) ON-LINE (N. 72 UNITA’ DIDATTICHE - DELLA DURATA DI DUE ORE PER OGNI CFU)
DIDATTICA INTERATTIVA N. 2 LEZIONI INTERATTIVE PER CFU N. 5 DISCUSSIONI TEMATICHE SUL FORUM DIDATTICO (TOPIC) E N. 2 POST PER CFU N. 2 E-TIVITY OGNI 5 CFU N. 2 TEST PER OGNI CFU CON 8 DOMANDE A RISPOSTA MULTIPLA
GIORNI E ORARIO DI RICEVIMENTO SETTIMANALE I ricevimenti on line sono programmati il giovedì dalle 19:30 alle 20:30, ogni settimana. I ricevimenti in presenza sono programmati il giovedì dalle 11:50 alle 12:50 al termine delle lezioni interattive.
MODALITÀ DI VERIFICHE DI PROFITTO IN ITINERE Il grado di apprendimento degli Studenti è monitorato costantemente attraverso metodologie e strumenti di verifica. In particolare, al fine di rendere fattibile la verifica e la certificazione degli esiti formativi, il docente e il tutor terranno conto de: 1. Il tracciamento automatico delle attività formative da parte del sistema-reporting; 2. Il monitoraggio didattico e tecnico (a livello di quantità e qualità delle interazioni, di rispetto delle scadenze didattiche, di consegna degli elaborati previsti, ecc); 3. Le verifiche di tipo formativo in itinere, anche per l’autovalutazione (es. test multiple choice, vero/falso, sequenza di domande con diversa difficoltà, simulazioni, mappe concettuali, elaborati, progetti di gruppo, ecc); 4. L’esame finale di profitto, nel corso del quale si tiene conto e si valorizza il lavoro svolto in rete (attività svolte a distanza, quantità e qualità delle interazioni on line, ecc). La valutazione in questo quadro tiene conto di più aspetti: a) Il risultato di un certo numero di prove intermedie (test on line, sviluppo di elaborati, ecc); b) La qualità e la quantità della partecipazione alle attività on line (frequenza e qualità degli interventi monitorabili attraverso la piattaforma); c) I risultati della prova finale. Pertanto i dati raccolti saranno oggetto di analisi da parte del docente per l’attività di valutazione dello Studente.
MODALITÀ DI VALUTAZIONE E OBIETTIVI DELLA PROVA L’accesso all’esame è subordinato al riconoscimento di frequenza, che verrà attestato con l'apposito certificato al momento della prenotazione dell'esame, che attesterà lo svolgimento delle attività didattiche di verifica in itinere e al livello del lavoro svolto nelle varie esercitazioni. L'esame consisterà in un colloquio orale e la votazione sarà espressa in 30/30 L'esame di profitto viene svolto in forma orale. Lo studente riceverà dalla commissione almeno tre domande sugli argomenti descritti nel programma del Corso. L’esame mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici. In particolare lo studente dovrà dimostrare di: a) aver compreso e saper descrivere le tematiche affrontate nel corso utilizzando in modo appropriato il linguaggio della disciplina; b) essere in grado di esaminare situazioni fisiche proposte in semplici esempi e/o problemi formulando le ipotesi risolutive con riferimento a modelli o analogie o leggi; c) saper applicare gli strumenti matematici e disciplinari per determinare la soluzione di semplici problemi discutendone la sua ragionevolezza. In riferimento alla votazione verranno assegnati al massimo 10 punti per ogni obiettivo verificato di cui ai punti a, b e c. Ai fini del superamento dell’esame è richiesto un punteggio minimo pari a 6 punti ad obiettivo. La lode verrà assegnata nel caso in cui lo studente: a) acquisisca il punteggio massimo assegnato a tutti gli obiettivi b) dimostri piena autonomia nel condurre il colloquio orale c) evidenzi punti di forza e criticità
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI (DESCRITTORE DI DUBLINO N. 1) • La conoscenza delle grandezze cinematiche e dei modelli di moto uniforme ed uniformemente accelerato in una e due dimensioni, e di moto armonico. • La conoscenza delle principali forze e dei principi della dinamica riconoscendone i limiti di validità. • La conoscenza delle principali grandezze per la descrizione dei fenomeni riguardanti i sistemi di punti materiali e delle equazioni cardinali. • Il saper riconoscere le diverse forme di energia. • La comprensione delle leggi principali di fluidostatica e fluidodinamica. • La conoscenza dei principali fenomeni elettrici nel vuoto e nella materia riconducendoli al concetto di campo elettrico e potenziale elettrico. • La conoscenza dei fenomeni magnetici nel vuoto e nella materia interpretandoli attraverso il concetto di campo magnetico e forze magnetiche. • Il saper descrivere fenomeni di induzione elettromagnetica. • La conoscenza delle equazioni di Maxwell e delle caratteristiche del campo elettrico e magnetico di un’onda elettromagnetica e della reciproca relazione. • Il saper descrivere lo spettro continuo delle onde elettromagnetiche ordinato in frequenza ed in lunghezza d’onda.
COMPETENZE AL FINE DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE IN TERMINI DI RISULTATI ATTESI (DESCRITTORE DI DUBLINO N. 2) • Lo studente sarà in grado di utilizzare le conoscenze di cinematica per riconoscere e descrivere il tipo di moto di un punto materiale con riferimento ai modelli principali di moto. • Grazie alla comprensione dei principi della dinamica, al principio di conservazione dell’energia, alla conoscenza delle principali forze, lo studente potrà risolvere semplici problemi di dinamica e determinare il moto di un punto materiale sotto l’azione di forze assegnate. • Equivalentemente la conoscenza delle equazioni cardinali della dinamica consentirà allo studente di risolvere semplici problemi sui sistemi di punti materiali. • Lo studente sarà inoltre in grado di Individuare, nell’evoluzione dinamica di particolari corpi o sistemi di corpi, la presenza di quantità che rimangono invariate. • Lo studente sarà in grado di impostare l’analisi della dinamica di un fluido individuandone le grandezze caratteristiche e sarà in grado di risolvere semplici problemi e nell’ambito della statica e della dinamica dei fluidi relativamente ai soli fluidi ideali. • Lo studio dell’elettrostatica e della magnetostatica consentirà di analizzare e risolvere semplici problemi che riguardano fenomeni elettrici o magnetici come la conduzione elettrica, il calcolo del campo elettrico e magnetico nello spazio e il calcolo delle forze di interazione tra cariche elettriche o tra fili percorsi da corrente e campi magnetici esterni. • La conoscenza della legge di Faraday e delle equazioni di Maxwell consentirà allo studente di interpretare fenomeni dell’induzione elettromagnetica e di descrivere le principali caratteristiche delle onde elettromagnetiche.
BIBLIOGRAFIA CONSIGLIATA • Walker - HALLIDAY–RESNICK FONDAMENTI DI FISICA Meccanica Onde Termodinamica Elettromagnetismo Ottica– Casa Editrice Ambrosiana • C. Mencuccini-V. Silvestri Fisica I e II Casa Editrice: Liguori Napoli
(testi)
• Walker - HALLIDAY–RESNICK FONDAMENTI DI FISICA Meccanica Onde Termodinamica Elettromagnetismo Ottica– Casa Editrice Ambrosiana • C.Mencuccini - V.Silvestrini, Fisica I e II, ed. Liguori Napoli;
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