Università degli Studi di Udine
Lauree Triennali in Ingegneria Gestionale e Ingegneria Elettronica
Anno Accademico 2011/2012

Corso di Fisica Generale I

 

Orario delle lezioni
(dal 27 Febbraio all'8 Giugno 2012)
Martedì: 10.30 (aula A)
Mercoledì:
16.30 (aula A)
Giovedì: 10.30 (aula A) e 16.30 (aula A)

Ricevimento studenti
Martedì: 14.30-16.00
Mercoledì: 9.15-10.30
(il mio ufficio al Io piano, esattamente sopra l'ingresso principale della sede di via delle Scienze)

Testi di riferimento

- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker,
FONDAMENTI DI FISICA (I e II vol. o volume unico), 5a o 6a  edizione, Casa Editrice Ambrosiana;

- P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica (I, II e III vol.)  2a edizione, EdiSES.

Laboratorio
Parte integrante del corso è  un'attività di laboratorio. Gli studenti effettueranno 4 esperienze presso il laboratorio di Fisica del Dipartimento di Fisica. Sulla base della suddivisione in gruppi effettuata in precedenza, le esperienze verranno effettuate nelle date e negli orari indicati nel sito del prof. Cauz (vedi link indicato sotto).
Tutte le informazioni sull'attività di laboratorio (regolamento, turni, materiale, etc...) sono reperibili nel sito seguente:



Avviso: gli studenti che non si sono ancora iscritti al laboratorio sono invitati a farlo al più presto contattando via e-mail il prof. Cauz.




Prove intermedie
Durante il corso saranno effettuate 3 prove scritte intermedie (nelle date e nelle aule che sono indicate di seguito) al fine di ottenere l'ammissione diretta alla prova orale.
Possono partecipare a tali prove solo ed esclusivamente gli studenti che sono iscritti al primo anno dei corsi di Laurea in Ing. Gestionale ed Elettronica (A.A. 2011-12).

Le prove intermedie consistono nella risoluzione di 2 dei 3 esercizi proposti
riguardanti il terzo di programma precedente alla prova stessa (si vedano le slides relative alla prima lezione del corso). Ad ogni prova intermedia verrà assegnato una valutazione in trentesimi; ogni prova sarà superata (dando così accesso alla successiva) risolvendo in maniera esauriente almeno 1 dei due esercizi scelti. L'ammissione alla prova orale si ottiene con un voto medio sulle 3 prove non inferiore a 15/30.

A seguito del risultato "critico" della P. I. 1 del 24/04 è stata attivata una prova di recupero (che si terrà il 15/05 alle 16.45 in aula F) per coloro che hanno ottenuto un punteggio tra 6 e 14 (compresi). La prova consiste nella risoluzione di un unico esercizio sullo stesso programma oggetto della P. I. 1 e a seguito del suo superamento i suddetti possono raggiungere il punteggio di 15/30 nella P. I. 1. 


Gli studenti che nelle 3 prove intermedie raggiungeranno un punteggio medio non inferiore a 24/30, potranno scegliere di convalidare tale voto come voto finale dell'esame senza sostenere la prova orale.

 

L’ammissione alla Prova Orale ottenuta tramite le prove intermedie è valida fino alla fine della sessione estiva: la prova orale deve essere sostenuta entro il secondo appello della sessione estiva 2012.


Notare lo spostamento della P. I. 2 al 22/05 e l'attivazione del Recupero del 15/05
Prova
Intermedie
Data
(ora)
Aula(partizione)
P. I. 1
24 aprile
(16.45)
aula F (A - M)
aula G (N - Z)
Rec. P. I. 1
15 Maggio
(16.45)

Aula F
P. I. 2
22 maggio (16.45)
aula F (A - M)
aula G (N - Z)
P. I. 3
7 giugno
 (16.45)
aula A



Esame finale
Consiste in una Prova Scritta (risoluzione di 4 Esercizi teorico/pratici) ed una Prova Orale (test e colloquio con domande su tutto il programma del corso). Alla Prova Orale si accede con un punteggio non inferiore a 15/30 nella Prova Scritta d'esame o nelle prove scritte intermedie effettuate durante il corso.
Gli studenti che nella prova scritta raggiungeranno un voto non inferiore a 24/30 potranno scegliere di convalidare tale voto come voto finale d'esame senza sostenere la prova orale!


La Prova Orale (o la convalida del voto della prova scritta) deve essere effettuata entro la stessa sessione d'esame in cui è stata superata la Prova Scritta. In caso di superamento delle prove intermedie, la prova orale deve essere sostenuta entro la sessione d'esame estiva che segue il corso!


L'iscrizione (obbligatoria) alle prove d'esame si effettua tramite ESSE3


Prossime Prove d'esame

Sessione di giugno/luglio
Appello
1
Prova
Scritta
18/06
(14.00)
aula L
Prova
Orale
21/06
(9.15)
aula
38
Appello 2
Prova Scritta
5/07 (9.00)
aula E
Prova Orale
11/07
(9.15)
aula 34

Sessione di recupero
Appello
unico
Prova
Scritta
10/09
(9.00)
aula A
Prova
Orale
13/09
(9.15)
aula
25

 
 

 

  

Data
ora: aula
Argomenti trattati nelle lezioni (sequenza cronologica)
Materiale
scaricabile


L
martedì 28/02
10.30-12.30: A
Introduzione al corso, programma, testi consigliati e materiale disponibile, laboratorio, modalità d'esame.
Natura sperimentale e quantitativa della Fisica. Misure e unità di misura. Misure di lunghezza, tempo e massa. Moto rettilineo: spostamento, velocità e accelerazione.
Moto con accelerazione costante e moto verticale libero (caduta libera). 
Lezione01
1
L
mercoledì 29/02
16.30-18.30: A
Integrazione delle eq.ni orarie: moto con accelerazione costante. Vettori: proprietà e operazioni tra vettori. Spostamento in due e tre dimensioni, vettori velocità e accelerazione. Moto del proiettile. Analisi del moto del proiettile.
Lezione02
2
L
giovedì 1/03
10.30-12.30: A
Moti curvilinei: accelerazioni tangenziale e normale. Moto circolare uniforme: velocità lineare e angolare, accelerazione centripeta. Moti relativi rispetto a sistemi di riferimento in moto traslatorio. Relatività del moto in sistemi rotanti: velocità e accelerazione di trascinamento; leggi di trasformazione per velocità e accelerazioni; accelerazione di Coriolis.
Lezione03 3
E
giovedì 1/03
16.30-18.30: A
 (1) Esercitazione in aula
(Esercizi vari di Cinematica del punto materiale)
Esercitazione01 4
L
martedì 6/03
10.30-12.30: A
Prima legge della dinamica (legge d'inerzia). Massa, forza e seconda legge della dinamica. Vari tipi di forze fisiche. Terza legge della dinamica. Applicazioni varie della seconda legge.
Lezione04 5
L
mercoledì 7/03
16.30-18.30: A
Forze elastiche: risoluzione dell'equazione del moto per oscillazioni armoniche. Attrito e sue proprietà: attrito statico e dinamico. Resistenza di un mezzo: velocità limite ed equazione del moto in un mezzo resistente. Caduta libera in un mezzo resistente: risoluzione dell'equazione del moto. Lezione05 6
L
giovedì 8/03
10.30-12.30: A
Caduta libera in un mezzo resistente: risoluzione dell'equazione del moto ... continuazione. Moto circolare uniforme: forza centripeta e discussione nel sistema rotante. Sistemi non inerziali e forze apparenti: forza di Coriolis. Momento di una forza rispetto ad un punto. Quantità di moto e momento angolare. 2a legge della dinamica in forma angolare. Lezione06 7
E
giovedì 8/03
16.30-18.30: A
(2) Esercitazione in aula
(esercizi vari su cinematica e dinamica del punto materiale)
Esercitazione02 8
Lab
venerdì 9/03
12.30-14.30: B
Lezione introduttiva alla Prima Esperienza di Laboratorio: M. Gervasio

L
martedì 13/03
10.30-12.30: A
Verifica della 2a legge della dinamica in forma angolare per il moto circolare uniforme e momento angolare.
Energia cinetica, lavoro di una forza e teorema dell'energia cinetica. Lavoro di forze gravitazionali ed elastiche. Dimostrazione del teorema dell'energia cinetica per forze non costanti. Esercizio di applicazione.
Lezione07 9
E
mercoledì 14/03
16.30-18.30: A
(3) Esercitazione in aula
(esercizi vari su dinamica del punto)
Esercitazione03 10
L
giovedì 15/03
10.30-12.30: A
Applicazione ...continuazione. Potenza meccanica. Forze conservative ed energia potenziale. Energie potenziali gravitazionale ed elastica. Conservazione dell'energia meccanica. Applicazione. Oscillatore armonico: bilancio energetico. Forze non conservative e variazione dell'energia meccanica.
Lezione08 11
E
giovedì 15/03
16.30-18.30: A
(4) Esercitazione in aula
(
esercizi vari su dinamica del punto, lavoro e conservazione dell'energia)
Esercitazione04 12
L
martedì 20/03
10.30-12.30: A
Relazioni tra forze ed energia potenziale. Curve dell'energia potenziale ed equilibrio. Principio di conservazione dell'energia. Risoluzione degli esercizi dell'Esercitazione 4 e costruzione dell'eq. del moto per mezzo della conservazione dell'energia.
Lezione09 13
L
mercoledì 21/03
16.30-18.30: A
Sistemi di particelle: centro di massa e suo moto; 2a legge della dinamica e conservazione della quantità di moto. Sistemi di particelle, 2a legge della dinamica in forma angolare e conservazione del momento angolare. Lavoro, energia cinetica, e teorema dell'energia cinetica per un sistema di particelle.  
Lezione10 14
L
giovedì 22/03
10.30-12.30: A
Lavoro, forze conservative e conservazione dell'energia meccanica. Urti tra particelle. Impulso e quantità di moto negli urti. Energia cinetica negli urti: urti elastici ed anelastici. Determinazione delle velocità finali delle particelle negli urti completamente anelastico ed elastico unidimensionali. Urti in due dimensioni.
Lezione11 15
E
giovedì 22/03
16.30-18.30: A
  (5) Esercitazione in aula
(esercizi vari su sistemi di particelle e urti)
Esercitazione05 16
Lab
venerdì 23/03
12.30-13.30: B
Lezione introduttiva alla Seconda Esperienza di Laboratorio: M. Gervasio

L
martedì 27/03
10.30-12.30: A
Urti tra particelle e corpi rigidi e conservazione del momento angolare. Dinamica dei corpi rigidi ed energia cinetica di rotazione di un corpo rigido. Momento di inerzia e teorema degli assi paralleli. Calcolo del momento di inerzia di vari corpi rigidi con diverse simmetrie. Equazione del moto per la rotazione di un corpo rigido.
Lezione12 17
E
mercoledì 28/03
16.30-18.30: A
(6) Esercitazione in aula
(esercizi vari su urti, rotazioni di corpi rigigidi e altro ...)
Esercitazione06 18
L giovedì 29/03
10.30-12.30: A
Moto di puro rotolamento di un corpo rigido. Moto di puro rotolamento di un corpo rigido. Forze coinvolte e conservazione dell'energia. Moto di puro rotolamento: confronto tra i casi di forza traente e momento applicato sull'asse.
Lezione13 19

giovedì 29/03
16.30-18.30: A
Rimandata ...a martedi 3/04 ore 16.30 in aula D


L
martedì 3/04
10.30-12.30: A
Altri esempi di conservazione del momento angolare. Moto di precessione di un corpo rigido (cenni) con dimostrazione in aula. Esercizi sul moto e rotolamento di corpi rigidi.
Lezione14 20
E
martedì 3/04
16.30-18.30: D
(7) Esercitazione in aula
(esercizi vari su rotolamento di corpi rigidi e altro ...)
Esercitazione07 21
L
mercoledì 4/04
16.30-18.30: A
Equilibrio di un corpo. Centro di gravità ed esempi di equilibrio statico. Esercizi e applicazioni.
Lezione15
Esercizi sull'equilibrio
22
L
mercoledì 11/04
16.30-18.30: A
Proprietà elastiche dei solidi: trazione e compressione Oscillazioni: pendolo semplice, pendolo composto e pendolo di torsione. Oscillazioni armoniche smorzate. Oscillazioni forzate e risonanza.
Lezione16 23
L
giovedì 12/04
10.30-12.30: A
Energia potenziale e oscillazioni intorno ad punto di equilibrio stabile. Vibrazioni di una corda tesa e derivazione dell'equazione delle onde. Funzione d'onda e natura delle onde meccaniche. Onde sinusoidali.
Lezione17 24
E
giovedì 12/04
16.30-18.30: A
(8) Esercitazione in aula
(esercizi vari su oscillazioni e altro ...)
Esercitazione08
VecchieProve
25
Lab venerdì 13/04
12.30-13.30: B
Lezione introduttiva alla Terza Esperienza di Laboratorio: M. Gervasio

L
martedì 17/04
10.30-12.30: A
Trasporto di energia da parte delle onde. Onde longitudinali su una barra. Onde in 3D e onde acustiche. Velocità del suono, intensità di un onda acustica e onde sferiche.
Lezione18 26
E
mercoledì 18/04
16.30-18.30: A
(9) Esercitazione in aula
(esercizi vari su onde e altro ...)
Esercitazione09 27
L
giovedì 19/04
10.30-12.30: A
Onde sonore: effetto Doppler.
Fluidi e concetto di pressione. Fluidi a riposo, martinetto idraulico. Spinta di Archimede. 
Lezione19 28
L
giovedì 19/04
16.30-18.30: A
Fluidi in moto, equazioni di continuità e di Bernoulli. Applicazioni dell'equazione di Bernoulli. Moto di fluidi viscosi: legge di Poiseuille (cenni).  
Lezione20 29
L
martedì 24/04
10.30-12.30: A
Temperatura, legge zero della termodinamica. Scala Kelvin e termometro a gas a volume costante. Dilatazione termica. Calore e scambi termici. Capacità termica e calori latenti. Trasmissione del calore: conduzione. Lezione21 30

martedì 24/04
16.45-18.30: F-G
Prima Prova intermedia
Testi e Soluzioni 31
L
giovedì 26/04
10.30-12.30: A
Trasmissione del calore: convezione e irraggiamento. Trasformazioni termodinamiche, lavoro e sua dipendenza dalle trasformazioni. Calore scambiato. 1a Legge della Termodinamica e valutazioni per varie trasformazioni. Gas ideali (equazione di stato). Teoria cinetica dei gas: determinazione della pressione di un gas ideale.
Lezione22 32
L
giovedì 26/04
16.30-18.30: A
(10) Esercitazione in aula
(esercizi vari su fluidi e termologia)
Esercitazione10 33
Lab venerdì 27/04
12.30-13.30: B
Lezione introduttiva alla Quarta Esperienza di Laboratorio: M. Gervasio

L
mercoledì 2/05
16.30-18.30: A
Teoria cinetica dei gas: pressione, energia cinetica, temperatura e distribuzione delle velocità. Energia interna di un gas ideale e calori specifici molari di gas monoatomici. Calori specifici di gas poliatomici. Espansione adiabatica di un gas ideale. Compressibilità adiabatica e velocità di un'onda acustica. Applicazioni ed esercizi vari. Lezione23 34
L
giovedì 3/05
10.30-12.30: A
Processi irreversibili, entropia e 2a legge della Termodinamica. Calcolo dell'entropia. Macchine termiche e ciclo di Carnot. Definizione di rendimento e rendimento del ciclo di Carnot. Enunciato alternativo della 2a legge.  Lezione24 35
E
giovedì 3/05
16.30-18.30: A
(11) Esercitazione in aula
(esercizi vari su termodinamica)
Esercitazione11 36
L
martedì 8/05
10.30-12.30: A
Rendimento di altri cicli termici. Macchine frigorifere e altro enunciato della 2a legge. Rendimento delle macchine termiche reali che lavorano tra due temperature. Significato statistico dell'entropia ed entropia di Boltzmann.
Lezione25 37
L mercoledì 9/05
16.30-18.30: A
Legge della gravitazione universale (Newton) e campo gravitazionale. Conservatività della forza gravitazionale ed energia potenziale gravitazionale. Velocità di fuga da un pianeta. Orbite circolari. Problema dei due corpi: massa ridotta, conservazione energia meccanica e momento angolare, equazione risolvente.
Lezione26 38
L
giovedì 10/05
10.30-12.30: A
Problema dei due corpi: equazione risolvente, soluzione generale. Orbite ellittiche e leggi di Keplero. Applicazioni ed esercizi
Lezione27 39
E
giovedì 10/05
16.30-18.30: A
(12) Esercitazione in aula
(esercizi vari su termodinamica e gravitazione)
Esercitazione12 40
E
martedì 15/05
10.30-12.30: A
Composizione della materia e cariche elettriche. Forze tra cariche elettriche e legge di Coulomb. Confronto tra forza coulombiana e forza gravitazionale. Conservazione della carica. Il campo elettrostatico e campo elettrostatico di una carica puntiforme. Linee di forza. Lezione28 41

martedì 15/05
16.45-18.30: F
Recupero Prima Prova intermedia Testo e Soluzione
L
mercoledì 16/05
16.30-18.30: A
(13) Esercitazione in aula
(esercizi vari su forze elettrostatiche e campo elettrostatico)
Esercitazione13 42
L
giovedì 17/05
10.30-12.30: A
Il campo gravitazionale. Carica in un campo elettrostatico. Dipolo elettrico e suo campo elettrostatico. Distribuzioni continue di cariche: calcolo del campo elettrostatico di varie distribuzioni. Momento torcente ed energia potenziale di un dipolo in un campo elettrostatico. Lezione29 43
E
giovedì 17/05
16.30-18.30: A
(14) Esercitazione in aula
(esercizi vari su calcolo di campi elettrici e applicazioni del teorema di Gauss)

Esercitazione14 44
L
martedì 22/05
10.30-12.30: A
Flusso del campo elettrostatico. Teorema di Gauss. Gauss e proprietà di un conduttore carico isolato. Gauss e calcolo del campo elettrostatico di distribuzioni di carica con elevata simmetria (simmetria cilindrica e simmetria piana). Campi elettrostatici di piani carichi e conduttori piani.
Lezione30 45

martedì 22/05
16.45-18.30: F-G
Seconda Prova intermedia Testo e Soluzione 46
L
mercoledì 23/05
16.30-18.30: A
Campo elettrostatico di distribuzioni di cariche a simmetria sferiche. Teorema di Gauss per il campo gravitazionale. Conservatività del campo elettrostatico, energia potenziale elettrostatica e potenziale elettrostatico. Potenziale di un dipolo elettrico. Potenziale di cariche distribuite con continuità.  Lezione31 47
L
giovedì 24/05
10.30-12.30: A
Potenziale di cariche distribuite con continuità ... continuazione. Relazioni tra potenziale elettrostatico e campo elettrostatico. Energia di un sistema di cariche. Capacità elettrostatica e condensatori. Calcolo della capacità di semplici condensatori (condensatori piano, cilindrico).
Lezione32 48
E
giovedì 24/05
16.30-18.30: A
(15) Esercitazione in aula
(esercizi vari su applicazioni del teorema di Gauss e calcolo di potenziali elettrostatici)
Esercitazione15 49
L
martedì 29/05
10.30-12.30: A
Capacità di un condensatore sferico. Energia elettrostatica immagazzinata in un condensatore ed energia del campo elettrostatico. Energia associata al campo elettrico di un conduttore sferico. Condensatori in serie e parallelo.  Forze tra le armature di un condensatore piano.
Lezione33 50
E
martedì 29/05
16.30-18.30: F
(16) Esercitazione in aula
(esercizi vari su potenziale e condensatori)
Esercitazione16 51
L
mercoledì 30/05
16.30-18.30: A
Intensità e densità di corrente. Velocità di deriva e suo legame con la densità di corrente. Resistenza elettrica e resistività. Legge di Ohm. Forza elettromotrice di un generatore e dissipazione di energia in una resistenza. Circuiti a singola maglia. Carica e scarica di un circuito RC.
Lezione34 52
E
giovedì 31/05
10.30-12.30: A
(17) Esercitazione in aula
(esercizi vari su conduzione, semplici circuiti e circuiti RC)
Esercitazione17
Selez.Esercizi
PI_3-2011
PI_3-2010
53
L
giovedì 31/05
16.30-18.30: A
Rimandata ...a martedi 5/06 ore 16.30 in aula F !


L
martedì 5/06
10.30-12.30: A
Il campo magnetico. Moto di una carica in un campo magnetico. Forza magnetica su una corrente. Momento torcente su una spira: dipoli magnetici. Esperimento di Thomson. Spettrometro di massa e ciclotrone. Lezione35 54
L
martedì 5/06
16.30-18.30: F
Campo magnetico generato da una corrente. Due esempi: corrente rettilinea e spira circolare. Forze tra conduttori. Legge di Ampere (anche in forma differenziale). Uso della legge di Ampere per il calcolo di B. Solenoidi rettilineo e toroidale. Lezione36 55
E
mercoledì 6/06
16.30-18.30: A
(18) Esercitazione in aula
(esercizi su
, forze magnetiche, moto di cariche in campi elettrici e magnetici, calcolo di campi magnetici e legge di Ampere)
Esercitazione18 56
L
giovedì 7/06
10.30-12.30: A
Riepilogo di elettrostatica e magnetostatica. Teorema della divergenza: forma differenziale dei teoremi di Gauss  per i campi elettrostatico e magnetico. Conservazione della carica ed equazione di continuità. Teorema di Stokes: rotore dei campi elettrostatico e magnetico. 
Lezione37 57

giovedì 7/06
16.45-18.30: A
Terza Prova intermedia Testo e Soluzione 58