Guida dello studente della Facoltà di Ingegneria A.A. 2005/06

Il corso mira a fornire, partendo dal concetto di grandezza fisica e di unità di misura, le conoscenze fisiche di base. Nella prima parte del corso si analizzano argomenti di meccanica del punto materiale (cinematica, statica e dinamica) con cenni alla meccanica del corpo rigido, mentre nella seconda parte si sviluppa la teoria dell'elettromagnetismo portandola fino al concetto di onde elettromagnetiche.  Per tutti gli argomenti accanto all'apprendimento della teoria è richiesto di saper risolvere semplici esercizi applicativi.

Il corso richiede conoscenze matematiche di base normalmente impartite nella scuola secondaria superiore e relative all’algebra, geometria e trigonometria.

 

GRANDEZZE FISICHE ED UNITA' DI MISURA

MECCANICA
1) Cinematica del punto
Sistemi di riferimento.  Introduzione all'uso dei vettori.  Posizione, velocità, accelerazione.
Moti relativi
2) La dinamica newtoniana
Principi della dinamica.  Reazioni vincolari e forze inerziali.   Impulso e quantità di moto.
Lavoro meccanico, energia e potenza.  Teoremi relativi all'energia.  Teoria degli urti
3) Campo gravitazionale
Legge di gravitazione universale.  Elementi di moto dei corpi celesti.  Leggi di Keplero
4) Moti oscillatori
Pendolo semplice
5) Elementi di dinamica dei corpi rigidi
Momento della quantità di moto.  Momento d'inerzia.  Energia e lavoro nella rotazione di un corpo rigido

ELETTROMAGNETISMO
1) Fenomeni elettrici
Carica elettrica.  Legge di Coulomb.  Campo elettrico e linee di forza.  Energia potenziale e potenziale elettrico.  Legge di Gauss del campo elettrico.  Elettrostatica dei conduttori.  Condensatori ed energia del campo elettrostatico .  Fenomenologia dei dielettrici
Forza elettromotrice.  Corrente elettrica.  Conduttori ed isolanti .  Legge di Ohm
2) Fenomeni magnetici
Magnetismo naturale.  Poli magnetici.  Forza magnetica agente su una carica in moto e su una corrente elettrica.  Azione magnetica su una spira percorsa da corrente.  Origine del campo magnetico.  Legge di Ampère.  Teorema di Gauss del campo magnetico.  Fenomenologia dei materiali magnetici
3) Fenomeni elettromagnetici
Leggi di Faraday-Henry .  Autoinduzione ed energia del campo magnetico.  Legge di Ampère-Maxwell.  Equazioni di Maxwell in forma finita ed onde elettromagnetiche.  Spettro della radiazione elettromagnetica.  Elementi di fenomenologia delle onde elettromagnetiche.

L’esame consiste in una prova scritta composta da esercizi e da domande di carattere teorico.     Deve essere raggiunto un voto di sufficienza in ognuna delle due parti costituenti l’esame (Meccanica ed Elettromagnetismo).   In caso di quasi sufficienza è prevista la possibilità di sostenere una prova orale.

E’ altresì prevista una prova intermedia corrispondente alla parte di Meccanica.

Testo di riferimento:

Frautschi, Olenick, Apostol, Goodstein, L'universo meccanico, Zanichelli, 1993.
Olenick, Apostol, Goodstein, Oltre l'universo meccanico, Zanichelli, 1993.
Dispensa del docente. Disponibile presso Libreria Guerini.

Esercitazioni:
Raccolta dei temi d'esame con risultati - Disponibile presso Libreria Guerini.