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| Corso | Ingegneria Industriale |
| Curriculum | Energia (Elettrico-Energetico) |
| Orientamento | Orientamento unico |
| Anno Accademico | 2020/2021 |
| Crediti | 12 |
| Settore Scientifico Disciplinare | FIS/01 |
| Anno | Primo anno |
| Unità temporale | Secondo semestre |
| Ore aula | 96 |
| Attività formativa | Attività formative di base |
| Erogazione | 56T004 FISICA in Ingegneria Civile e Ambientale per lo sviluppo sostenibile L-7 SANTANGELO SAVERIA |
| Docente | Saveria SANTANGELO |
| Obiettivi | Il corso ha per oggetto lo studio dei fondamenti della meccanica, della termodinamica, dell’elettrostatica e della magnetostatica nel vuoto. Il corso si propone di dotare gli Studenti della capacità i) di svolgere semplici problemi sugli argomenti prima indicati, avvalendosi delle conoscenze matematiche già acquisite, ii) di esaminare criticamente i risultati ottenuti e di comprendere in quali ambiti possono essere applicati, iii) di comunicare le conoscenze acquisite attraverso un linguaggio tecnico-scientifico adeguato. La prova d’esame consiste in una verifica scritta finale ed in una prova orale, alla quale si accede se nella verifica scritta si è conseguito un punteggio minimo di 18/30. La prova scritta prevede la soluzione di 10 quesiti aperti volti ad accertare la conoscenza da parte dello Studente dei fondamenti della meccanica, della termodinamica, dell’elettrostatica e della magnetostatica nel vuoto ed il suo rigore metodologico nel formulare le risposte ai quesiti. Durante la prova, la cui durata massima è di 90 minuti, lo Studente può fare uso della calcolatrice, nonché di libri e manuali. Il superamento di eventuali prove scritte in itinere esonera lo Studente dalla verifica scritta finale. La prova orale consiste in un colloquio sugli argomenti del programma del Corso. In essa si valuta la capacità dello Studente di comunicare le nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato, nonché la capacità di esposizione dei contenuti teorici che stanno alla base delle varie tipologie di esercizi presenti nella prova scritta. Il voto finale è la media aritmetica dei voti conseguiti nella verifica scritta (finale o in itinere) e nella prova orale. 30-30 e lode Conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio tecnico-scientifico, eccellente capacità interpretativa e di applicazione autonoma delle conoscenze acquisite per la soluzione dei quesiti proposti; 29-27 Conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio tecnico-scientifico, ottima capacità interpretativa e di applicazione autonoma delle conoscenze acquisite per la soluzione dei quesiti proposti; 26-25 Conoscenza completa degli argomenti, buona proprietà di linguaggio tecnico-scientifico, buona capacità interpretativa e di applicazione autonoma delle conoscenze acquisite per la soluzione dei quesiti proposti; 24-22 Conoscenza adeguata degli argomenti, soddisfacente proprietà di linguaggio tecnico-scientifico, capacità interpretativa e di applicazione autonoma delle conoscenze acquisite per la soluzione dei quesiti proposti; 21-18 Conoscenza di base degli argomenti e del linguaggio tecnico-scientifico, sufficiente capacità interpretativa e di applicazione delle conoscenze acquisite per la soluzione dei quesiti proposti. The exam consists of a written test (during the course or at its end) and an oral exam, allowed for Students who has got a minimum score of 18/30 in the written test. The written test requires the answers to 10 open questions aimed at ascertaining the knowledge by the Student about the fundamentals of mechanics, thermodynamics, electrostatics and magnetostatics in vacuum and his/her methodological accuracy in answering to the questions. During the written test (90 minutes maximum time allowed), the Student can use calculator, as well as books and handbooks. Passing of the written tests during the course exempts the Student from the written test at its end. The oral exam consists in an interview about the topics of the course. During it, the ability by the Student is evaluated of communicating his/her acquired knowledge through a suited scientific language and his/her capability of presenting the theoretical fundamentals of the various typologies of questions in the written test. The final score is the arithmetic average of the scores in the written test (during the course or at its end) and in the interview. 30-30 “cum laude” Comprehensive, deep and critical knowledge of the course topics, excellent technical-scientific language skills, excellent skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 29-27 Comprehensive and deep knowledge of the course topics, very good technical-scientific language skills, very good skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 26-25 Comprehensive knowledge of the course topics, good technical-scientific language skills, good skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 24-22 Proper knowledge of the course topics, satisfactory technical-scientific language skills, skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 21-18 Basic knowledge of the course topics, basic technical-scientific language skills, basic skills in understanding and applying the acquired knowledge to solve the proposed questions. The course deals with the fundamentals of mechanics, thermodynamics, electrostatics and magnetostatics in vacuum. The course wants to provide Students with the capability i) to solve simple problems on the above indicated topics, making use of the acquired knowledge on mathematics, ii) to critically examine results obtained and to understand in which contexts they can be applied; 3) to transfer the acquired knowledge through a proper technical-scientific language. The exam consists of a written test (during the course or at its end) and an oral exam, allowed for Students who has got a minimum score of 18/30 in the written test. The written test requires the answers to 10 open questions aimed at ascertaining the knowledge by the Student about the fundamentals of mechanics, thermodynamics, electrostatics and magnetostatics in vacuum and his/her methodological accuracy in answering to the questions. During the written test (90 minutes maximum time allowed), the Student can use calculator, as well as books and handbooks. Passing of the written tests during the course exempts the Student from the written test at its end. The oral exam consists in an interview about the topics of the course. During it, the ability by the Student is evaluated of communicating his/her acquired knowledge through a suited scientific language and his/her capability of presenting the theoretical fundamentals of the various typologies of questions in the written test. The final score is the arithmetic average of the scores in the written test (during the course or at its end) and in the interview. 30-30 “cum laude” Comprehensive, deep and critical knowledge of the course topics, excellent technical-scientific language skills, excellent skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 29-27 Comprehensive and deep knowledge of the course topics, very good technical-scientific language skills, very good skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 26-25 Comprehensive knowledge of the course topics, good technical-scientific language skills, good skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 24-22 Proper knowledge of the course topics, satisfactory technical-scientific language skills, skills in understanding and applying independently the acquired knowledge to solve the proposed questions; 21-18 Basic knowledge of the course topics, basic technical-scientific language skills, basic skills in understanding and applying the acquired knowledge to solve the proposed questions. |
| Programma | CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE. Richiami sui vettori. Moto in una dimensione. Velocità media e istantanea. Accelerazione media e istantanea. Moto con accelerazione costante. Moto in due e tre dimensioni. Moto circolare: accelerazione centripeta e accelerazione tangenziale. DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE E DEI SISTEMI DI PARTICELLE. Leggi di Newton. Diagrammi di corpo libero. Forze di attrito. Dinamica del moto circolare uniforme. Sistemi non inerziali e forze fittizie. Lavoro. Energia cinetica. Potenza. Campi di forza conservativi. Energia potenziale. Sistemi conservativi unidimensionali. Conservazione dell’energia meccanica. Forze non conservative e variazione dell’energia meccanica. Oscillatore armonico semplice. Energia di un oscillatore armonico. Pendolo semplice. Moto armonico e moto circolare uniforme. Composizione di moti armonici. Oscillatore smorzato. Oscillatore smorzato e forzato. Risonanza. Sistemi di particelle. Centro di massa. Quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Cinematica rotazionale. Energia cinetica di rotazione e momento di inerzia. Momento della forza. Dinamica rotazionale del corpo rigido. Momento angolare. Conservazione del momento angolare. FLUIDI. Statica dei fluidi. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Principio di Pascal. Dinamica dei Fluidi. Linee e tubi di flusso. Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. TERMODINAMICA. Sistemi e stati termodinamici. Temperatura ed equilibrio termico. Leggi dei gas ideali. Lavoro fatto su un gas ideale. Calore. Capacità termica e calore specifico. Calori specifici dei gas ideali. Primo Principio della Termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Macchine termiche. Ciclo di Carnot. Macchine frigorifere. Secondo Principio della Termodinamica. Teorema di Carnot. La funzione di stato Entropia. Entropia del gas ideale. ELETTROSTATICA E MAGNETOSTATICA NEL VUOTO. Legge di Coulomb. Campo E e potenziale V. Teorema di Gauss ed applicazioni. Capacità. Condensatori in serie in parallelo. Intensità e densità di corrente. Condizioni di stazionarietà. Legge di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Effetto Joule. Campo B. Formule di Laplace. Forze elettrodinamiche fra circuiti percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Momento magnetico di una spira. Teorema di Ampere ed applicazioni. Concetto di circuito magnetico e legge di Hopkinson. KINEMATICS. Recalls on vectors. Motion in one dimension. Mean and instantaneous velocity. Mean and instantaneous acceleration. Motion with constant acceleration. Motion in two and three dimensions. Circular motion: centripetal and tangential acceleration. DYNAMICS. Newton’s laws. Free body diagrams. Friction force. Dynamics of the uniform circular motion. Non-inertial reference frames and fictitious forces. Work. Kinetic energy. Power. Conservative force fields. Potential energy. One-dimensional conservative systems. Conservation of mechanical energy. Non-conservative forces and mechanical energy variation. Simple harmonic oscillator. Harmonic oscillator energy. Simple pendulum. Harmonic motion and uniform circular motion. Composition of harmonic motions. Damped oscillator. Damped and forced oscillator. Resonance. Mass systems. Mass centre. Linear momentum. Linear momentum conservation. Rotational kinematics. Rotational kinetic energy and moment of inertia. Moment of the force. Rotational dynamics of the rigid body. Angular momentum. Angular momentum conservation. FLUIDS. Statics of fluids. Stevino’s law. Archimede’s principle. Pascal’s principle. Dynamics of fluids. Continuity equation. Bernoulli’s theorem. THERMODYNAMICS. Thermodynamic systems and states. Thermal equilibrium temperature. Laws of ideal gases. Work on an ideal gas. Heat. Thermal capacity and specific heat capacity. Specific heat capacity of ideal gases. First principle of thermodynamics. Reversible and irreversible transformations. Heating machines. Carnot’s Cycle. Refrigerating machines. Second principle of thermodynamics. Carnot’s theorem. Entropy. Entropy of the ideal gas. ELECTROSTATICS AND MAGNETOSTATICS IN VACUUM. Coulomb’s law. Field E e potential V. Gauss’ theorem and applications. Capacitance. Capacitors connected in series and in parallel. Current intensity and density. Steady conditions. Ohm’s law. Resistors connected in series and in parallel. Joule effect. Field B. Laplace’s formulas. Electrodynamic forces between electric circuits. Lorentz’s force. Magnetic momentum of a turn. Ampere’s and applications. Concept of magnetic circuit and Hopkinson’s law. |
| Testi docente | Materiale didattico fornito dal Docente ALONSO-FINN, Fisica (vol. 1 e 2), Ed. Masson. GETTYS-KELLER-SKOVE, Fisica classica e moderna (vol. 1 e 2), Ed. Mc Graw-Hill. ROLLER-BLUM, Meccanica, onde e termodinamica (vol. 1), Elettricità, magnetismo, ottica (vol. 2) Ed. Zanichelli. ROSATI, Fisica Generale (vol.1), LOVITCH-ROSATI, Fisica Generale (vol.2), Ed. Ambrosiana. Educational material provided by the Lecturer ALONSO-FINN, Fisica (vol. 1 e 2), Ed. Masson. GETTYS-KELLER-SKOVE, Fisica classica e moderna (vol. 1 e 2), Ed. Mc Graw-Hill. ROLLER-BLUM, Meccanica, onde e termodinamica (vol. 1), Elettricità, magnetismo, ottica (vol. 2) Ed. Zanichelli. ROSATI, Fisica Generale (vol.1), LOVITCH-ROSATI, Fisica Generale (vol.2), Ed. Ambrosiana. |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | Sì |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | Sì |
| Prova pratica | No |
| Docente | CLAUDIA TRIOLO |
| Obiettivi | Il corso ha per oggetto lo studio dei fondamenti della termodinamica, dell’elettrostatica e della magnetostatica nel vuoto. Il modulo di Termodinamica, Elettrostatica e Magnetostatica si propone di dotare gli Studenti della capacità i) di svolgere semplici problemi sui fondamenti della termodinamica, dell’elettrostatica e della magnetostatica nel vuoto, avvalendosi delle conoscenze matematiche già acquisite, ii) di esaminare criticamente i risultati ottenuti e di comprendere in quali ambiti possono essere applicati, iii) di comunicare le conoscenze acquisite attraverso un linguaggio tecnico-scientifico adeguato. |
| Programma | TERMODINAMICA. Sistemi e stati termodinamici. Temperatura ed equilibrio termico. Leggi dei gas ideali. Lavoro fatto su un gas ideale. Calore. Capacità termica e calore specifico. Calori specifici dei gas ideali. Primo Principio della Termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Macchine termiche. Ciclo di Carnot. Macchine frigorifere. Secondo Principio della Termodinamica. Teorema di Carnot. La funzione di stato Entropia. Entropia del gas ideale. ELETTROSTATICA E MAGNETOSTATICA NEL VUOTO. Legge di Coulomb. Campo E e potenziale V. Teorema di Gauss ed applicazioni. Capacità. Condensatori in serie in parallelo. Intensità e densità di corrente. Condizioni di stazionarietà. Legge di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Effetto Joule. Campo B. Formule di Laplace. Forze elettrodinamiche fra circuiti percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Momento magnetico di una spira. Teorema di Ampere ed applicazioni. Concetto di circuito magnetico e legge di Hopkinson. |
| Testi docente | ALONSO-FINN, Fisica (vol. 1 e 2), Ed. Masson. GETTYS-KELLER-SKOVE, Fisica classica e moderna (vol. 1 e 2), Ed. Mc Graw-Hill. ROLLER-BLUM, Meccanica, onde e termodinamica (vol. 1), Elettricità, magnetismo, ottica (vol. 2) Ed. Zanichelli. ROSATI, Fisica Generale (vol.1), LOVITCH-ROSATI, Fisica Generale (vol.2), Ed. Ambrosiana. |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | Sì |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | Sì |
| Prova pratica | No |
| Descrizione | Avviso | |
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| Ricevimenti di: Claudia Triolo | ||
| Orario di ricevimento: ogni lunedì dalle 11:00 alle 13:00 |
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