Orario delle lezioni
(dal 23
Febbraio al 12 Giugno)
Lunedì: 13.30-15.30
(aula A)
Martedì: 16.30-17.30 (aula A)
Mercoledì: 8.30-10.30
(aula A)
Venerdì: 8.30-10.30
(aula A) e 11.30-13.30 (aula L)
Ricevimento studenti
Lunedì:
15.30-17.30
Mercoledì:
14.00-15.30
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.
Eserciziario
consigliato
- C.
Del Papa, M. P. Giordani, G. Giugliarelli,
PROBLEMI DI
FISICA CON SOLUZIONE
(Meccanica - Termodinamica - Gravitazione),
Casa Editrice Ambrosiana (2014)
Attività
di Laboratorio
Parte integrante del corso è l'attività
obbligatoria di laboratorio. Gli studenti
effettueranno 4 esperienze presso il laboratorio
di Fisica del Dipart. di Chimica, Fisica e
Ambiente. Sulla base della suddivisione in
gruppi (composti da 4 studenti) effettuata
all'inizio del corso, 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, date dei turni, materiale,
etc...) sono reperibili ai seguenti link:
Avviso: gli
studenti che non si sono ancora iscritti
al laboratorio o che devono fornire dei
dati mancanti sono invitati a farlo al
più presto contattando via e-mail il prof.
Cauz.
Esame finale
Consiste
in
una Prova
Scritta (risoluzione di 4 Esercizi
teorico/pratici) ed una Prova Orale
(colloquio con domande su tutto il programma
del corso). La partecipazione ad una prova
scritta annulla l'esito (anche se positivo)
di qualsiasi prova scritta sostenuta in
precedenza!
Alla
Prova
Orale si accede con un punteggio non inferiore
a 15/30 nella Prova Scritta d'esame. Il voto finale
d'esame è ottenuto sommando la valutazione
dell'attività di laboratorio alla media tra
gli esiti delle prove scritta e orale.
Gli studenti che nella prova scritta
raggiungeranno un voto non inferiore a 24/30
potranno decidere di convalidare tale voto
come voto finale d'esame senza sostenere la
prova orale completa (Il docente si riserva
di decidere, caso per caso, se porre o meno
una domanda orale di verifica prima di
assegnare il voto)! In tal caso il voto
finale sarà pari alla somma tra la
valutazione di laboratorio e il voto della
prova scritta.
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
contrario, per poter sostenere di nuovo la
Prova Orale, la Prova Scritta deve essere
effettuata ex-novo.
L'iscrizione
(obbligatoria) alle prove d'esame si effettua
tramite ESSE3
|
|
Data
orario: aula
|
Argomenti
trattati nelle lezioni e nelle
esercitazioni (sequenza cronologica)
|
|
ore
|
|
Modulo I - prof. P. Giannozzi
L
|
lunedì 23/02
13.30-15.30: 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. |
|
2
|
L
|
martedì 24/02
16.30-17.30: A
|
Moto con
accelerazione costante e
moto verticale libero
(caduta libera). Integrazione delle
equazioni
orarie: moto con accelerazione
costante.
|
|
3
|
L
|
mercoledì
25/02
8.30-10.30: A |
Vettori:
proprietà e operazioni tra vettori.
Spostamento in due e tre dimensioni.
Vettori velocità e accelerazione.
Analisi del
moto del
proiettile:
moti
componenti e
traiettoria. |
|
5
|
L
|
venerdì
27/02
8.30-10.30: A
|
Analisi del
moto del
proiettile:
traiettoria e
gittata. Moti
curvilinei:
vettore
accelerazione
e sue
componenti
tangenziale e
normale. Moto
circolare uniforme:
velocità lineare e
angolare,
accelerazione
centripeta.
Relazione vettoriale
tra i vettori
velocità angolare e
velocità (lineare).
Moti relativi
rispetto a
sistemi di
riferimento in
moto
traslatorio. |
|
7
|
E
|
venerdì
27/02
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 1 (2 ore)
(Esercizi
vari
di Cinematica del punto
materiale)
|
|
9
|
L
|
lunedì
2/03
13.30-15.30: A
|
Relatività
del
moto in sistemi rotanti:
velocità e accelerazione di
trascinamento; leggi di
trasformazione per velocità e
accelerazioni; accelerazione
di Coriolis. |
|
11
|
E
|
martedì
3/03
16.30-17.30: A
|
Esercitazione
N.2
(1 ora)
(Esercizi
vari di Cinematica del
punto materiale)
|
|
12
|
L
|
mercoledì
4/03
8.30-10.30: A
|
Prima
legge
della dinamica
(legge d'inerzia) e
sistemi di
riferimento
inerziali. Massa,
forza e seconda legge
della dinamica. Vari
tipi di forze fisiche. Semplici
applicazioni. Terza legge della
dinamica. Applicazioni
varie della
seconda legge.
|
|
14
|
L
|
venerdì
6/03
8.30-10.30: A
|
Forze
elastiche:
risoluzione
dell'equazione del
moto per
oscillazioni
armoniche. Attrito e
sue proprietà:
attrito statico e
dinamico e relativi
coefficienti. Resistenza
di un mezzo:
equazione del
moto e velocità
limite in un
mezzo
resistente. |
|
16
|
E
|
venerdì 6/03
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 3 (2 ore)
(Esercizi
vari di Dinamica del
punto materiale)
|
|
18
|
L
|
lunedì 9/03
13.30-15.30: A |
Caduta
libera
in un mezzo resistente:
risoluzione
dell'equazione del moto.
Moto circolare uniforme: forza centripeta
e discussione
nel sistema
rotante. Sistemi non inerziali e forze apparenti: forza di
Coriolis. |
|
20
|
E
|
martedì 10/03
16.30-17.30: A |
Esercitazione
N. 4 (1 ora)
(Esercizi
vari di Dinamica del
punto materiale)
|
|
21
|
L
|
mercoledì 11/03
8.30-10.30: A
|
Momento
di una forza rispetto ad un
punto. Quantità
di moto e momento angolare. 2a
legge della dinamica in forma
angolare. Analisi del moto del
proiettile e del moto circolare
uniforme alla luce della
2a legge della dinamica in
forma angolare. Applicazioni della 2a
legge della dinamica. Energia
cinetica,
lavoro di una
forza e
teorema
dell'energia
cinetica. Lavoro
di forze
gravitazionali
ed elastiche.
|
|
23
|
L
|
venerdì 13/03
8.30-10.30: A
|
Dimostrazione
del teorema
dell'energia
cinetica per
forze non
costanti.
Esercizio di
applicazione.
Potenza
meccanica.
Forze
conservative ed energia
potenziale. Energie
potenziali
gravitazionale
ed elastica. Conservazione
dell'energia
meccanica.
|
|
25
|
E
|
venerdì 13/03
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N.
5 (2 ore)
(esercizi
vari su dinamica del punto
materiale)
|
|
27
|
L
|
lunedì
16/03
13.30-15.30: A
|
Applicazione
della conservazione
dell'energia
meccanica. Oscillatore
armonico:
bilancio energetico. Forze non
conservative e variazione dell'energia
meccanica. Applicazione.
Relazioni
tra forze ed energia
potenziale. Curve
dell'energia
potenziale ed
equilibrio. Principio
di conservazione
dell'energia. |
|
29
|
Lab
|
lunedì 16/03
16.30-18.30: G |
Introduzione
alla Prima Esperienza di
Laboratorio: M. Gervasio
|
E
|
martedì
17/03
16.30-17.30: A
|
Esercitazione
N. 6 (1 ora)
(esercizi
vari su
dinamica del
punto
materiale,
lavoro e
conservazione
dell'energia)
|
|
30
|
L
|
mercoledì
18/03
8.30-10.30: A
|
Sistemi di
particelle: centro di massa e suo
moto; 2a legge della
dinamica e conservazione della
quantità di moto. 2a
legge della dinamica
in forma angolare e
conservazione del
momento angolare. Lavoro,
energia
cinetica, e
teorema
dell'energia
cinetica. Forze
conservative e
conservazione
dell'energia
meccanica. |
|
32 |
L
|
venerdì
20/03
8.30-10.30: A
|
Urti
tra particelle: impulso e
quantità di moto negli
urti: impulso e teorema
dell'impulso.
Urti
elastici
ed anelastici.
Urti
unidimensionali:
velocità
iniziali e
finale negli
urti
completamente
anelastico ed
elastico.
Urti
in due
dimensioni.
|
|
34
|
E
|
venerdì
20/03
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N.7 (2 ore)
(esercizi
vari su conservazione
dell'energia, sistemi di
particelle e urti)
|
|
36
|
| L |
lunedì
23/03
13.30-15.30: A
|
Quantità di
quantità di moto e momento angolare
negli urti tra particelle e corpi
vincolati: considerazioni generali e
discussione di una caso specifico in
cui si conserva il momento
angolare. Dinamica
dei corpi rigidi:
energia cinetica di
rotazione, momento
di inerzia e teorema
degli assi
paralleli.
|
|
38
|
E
|
martedì
24/03
16.30-17.30: A
|
Esercitazione
N. 8 (1 ora)
(esercizi
vari su
conservazione
dell'energia,
sistemi di
particelle
e urti)
|
|
39
|
| L |
mercoledì 25/03
8.30-10.30:
A
|
Calcolo
del momento di inerzia di
vari corpi rigidi con
diverse simmetrie. Equazione
del
moto per la rotazione di un
corpo rigido. Teorema
dell'energia cinetica e
lavoro del momento delle
forze applicate.
|
|
41
|
L
|
venerdì 27/03
8.30-10.30: A
|
Moto
di puro rotolamento di
un corpo rigido:
caratteristiche, moto
rispetto al punto di
istantaneo contatto, forze
coinvolte, conservazione
dell'energia. Esempi e
applicazioni. Puro
rotolamento:
confronto tra
i casi di
forza traente
e momento
applicato
all'asse.
|
|
43
|
E
|
venerdì
27/03
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 9 (2 ore)
(esercizi
vari su urti e
rotazione di
corpi rigidi)
|
|
45
|
L
|
lunedì
30/03
13.30-15.30: A
|
Esempi di
conservazione del
momento angolare. Moto
di precessione di un
corpo rigido (cenni)
con dimostrazione in
aula. |
|
47
|
Lab
|
lunedì 30/03
15.30-16.30: H
|
Introduzione
alla Seconda Esperienza di
Laboratorio: M. Gervasio
|
E
|
martedì
31/03
16.30-17.30: A
|
Esercitazione
N. 10 (1 ora)
(esercizi
vari su urti e
rotazione di
corpi rigidi)
|
|
48
|
E
|
mercoledì
1/04
8.30-10.30: A
|
Esercitazione
N. 11 (2 ore)
(esercizi
vari su urti,
rotazione
e rotolamento
di corpi
rigidi)
|
|
50
|
Vacanze
di PASQUA
L
|
mercoledì 8/04
8.30-10.30: A
|
Condizioni
per
l'equilibrio
di un corpo
rigido:
equilibrio
statico e
dinamico.
Centro di una
forza: centro
di gravità (o
baricentro).
Esempi di
applicazione
delle
condizioni per
l'equilibrio
statico di un
corpo rigido.
Esempio di
forza con
centro non
coincidente
con il centro
di massa.
|
|
52
|
L
|
venerdì 10/04
8.30-10.30: A
|
Oscillazioni:
pendolo
semplice,
pendolo
composto e
pendolo di
torsione.
Energia
potenziale
e oscillazioni
intorno ad un
punto di
equilibrio
stabile. Oscillazioni
armoniche
smorzate, oscillazioni
forzate e risonanza
(cenni).
|
|
54
|
E
|
venerdì
10/04
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 12 (2 ore)
(esercizi su
rotolamento di corpi rigidi
e oscillazioni)
|
|
56
|
L
|
lunedì
13/04
13.30-15.30: A
|
Proprietà
elastiche
dei solidi:
trazione,
taglio e
compressione.
Vibrazioni
di una corda tesa e
derivazione
dell'equazione delle
onde. Funzione
d'onda
e natura delle
onde
meccaniche. Onde
sinusoidali. |
|
58
|
E
|
martedì
14/04
16.30-17.30: A
|
Esercitazione
N. 13 (1 ora)
(esercizi
su rotolamento di corpi rigidi
ed equilibrio)
|
|
59
|
L
|
mercoledì
15/04
8.30-10.30: 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. Onde
sonore: effetto Doppler.
|
|
61
|
|
|
Modulo II - prof. G. Giugliarelli
L
|
venerdì
17/04
8.30-10.30: A
|
Fluidi
e
concetto di pressione. Fluidi
a riposo, legge di Stevino,
principio di Pascal e
martinetto idraulico. Spinta
di Archimede. Fluidi
in moto: equazione di continuità. |
|
63
|
E
|
venerdì
17/04
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 14 (2 ore)
(esercizi vari su
equilibrio, oscillazioni e onde
meccaniche)
|
|
65
|
L
|
lunedì
20/04
13.30-15.30: A
|
Fluidi
in moto:
equazione di
Bernoulli e applicazioni
varie. Moto
di fluidi viscosi:
moto laminare viscoso
e legge di Poiseuille
(cenni)
|
|
67
|
Lab
|
lunedì 20/04
15.30-16.30: H
|
Introduzione
alla Terza Esperienza di
Laboratorio: M. Gervasio
|
E
|
martedì
21/04
15.30-16.30:
A
|
Esercitazione N. 15
(1 ora)
(esercizi vari
su fluidi)
|
|
68
|
L
|
mercoledì
22/04
8.30-10.30: A
|
Completamento
esercizi
dell'esercitazione
precedente.
Temperatura,
legge zero
della
termodinamica.
Scala Kelvin e
termometro a
gas a volume
costante.
Dilatazione
termica.
Calore e
scambi
termici.
|
|
70
|
L
|
venerdì
24/04
8.30-10.30: A
|
Capacità
termica
e calori
latenti. Trasmissione
del
calore:
conduzione,
convezione
e irraggiamento. Trasformazioni
termodinamiche:
lavoro e sua dipendenza
dalle trasformazioni e
calore scambiato. 1a
Legge della Termodinamica e
valutazioni per varie
trasformazioni. |
|
72
|
E
|
venerdì
24/04
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 16 (2 ore)
(esercizi vari su
fluidi e
trasformazioni
termodinamiche)
|
|
74
|
L
|
lunedì
27/04
13.30-15.30: A
|
Gas
ideali
(equazione di
stato). 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.
|
|
76 |
L
|
martedì
28/04
15.30-16.30: A
|
Espansione
adiabatica
di un gas
ideale.
Compressibilità
adiabatica e
velocità di
un'onda
acustica. Trasformazioni
politropiche.
|
|
77 |
E
|
mercoledì 29/04
8.30-10.30: A
|
Esercitazione
N. 17
(2
ore)
(esercizi vari
sulle
trasformazioni
termodinamiche
e altro ...)
|
|
79
|
L
|
lunedì
4/05
13.30-15.30: A
|
Processi irreversibili e reversibili. La funzione
entropia,
sue proprietà
e suo calcolo
nelle
trasformazioni
reversibili. Variazione di entropia per un gas ideale. 2a
legge della
termodinamica.
Macchine
termiche,
ciclo
di Carnot,
suo
rendimento ed
enunciato di
Kelvin della 2a
legge. Altri
cicli
termici.
|
|
81
|
Lab
|
lunedì 4/05
15.30-16.30: H
|
Introduzione
alla Quarta Esperienza di
Laboratorio: M. Gervasio
|
L
|
martedì
5/05
15.30-16.30: A
|
Esercitazione
N. 17bis
(1 ora)
(completamento
esercizi della
precedente
esercitazione)
|
|
82
|
L
|
mercoledì 6/05
8.30-10.30: A
|
Macchine
frigorifere
ed enunciato
di Clausius
della 2a
legge. Macchine
frigorifere ed
enunciato di
Clausius della
2a legge
Rendimento delle
macchine
termiche reali
che lavorano
tra due
temperature.
Significato
statistico
dell'entropia
ed entropia di
Boltzmann. |
|
84
|
E
|
venerdì
8/05
8.30-10.30: A
|
Esercitazione
N. 18
(2 ore)
(esercizi vari su
trasformazioni,
cicli e
macchine
termiche)
|
|
86
|
L
|
venerdì
8/05
11.30-13.30: L
|
Legge
di
gravitazione
universale
(Newton).
Conservatività
della forza
gravitazionale
ed espressione
della sua
energia
potenziale.
Velocità di
fuga di un
pianeta. Orbite
circolari. Il
problema dei
due corpi: massa
ridotta ed
espressioni
di einergia
cinetica e
momento
angolare.
|
|
88
|
L
|
lunedì
11/05
13.30-15.30: A
|
Orbite circolari. Il problema dei due corpi: massa
ridotta,
conservazione
di energia
meccanica e
momento
angolare,
equazione
risolvente e
soluzione
generale.
Orbite
ellittiche e
leggi di
Keplero. Il
problema dei
due corpi:
conservazione
di energia
meccanica e
momento
angolare,
equazione
risolvente e
soluzione
generale. Orbite
ellittiche e
leggi di
Keplero. Esercizi
sulla
gravitazione.
|
|
90
|
E
|
martedì
12/05
15.30-16.30: A
|
Esercitazione N.
19 (1 ora)
(esercizi vari
sulla gravitazione)
Significato statistico dell'entropia ed entropia di Bolt
|
|
91
|
L
|
mercoledì
13/05
8.30-10.30: A
|
Significato statistico dell'entropia ed entropia di Bolt
Composizione
della materia,
cariche
elettriche e
forze tra
cariche
elettriche:
legge di
Coulomb.
Confronto tra
forze
coulombiane e
gravitazionali.
Quantizzazione
e
conservazione
della carica.
Applicazioni. Il
campo
elettrostatico.
|
|
93
|
L
|
venerdì 15/05
8.30-10.30: A
|
Campo
di una carica puntiforme e
sue linee di forza. Il
campo gravitazionale.
Carica in un
campo elettrostatico. Dipolo
elettrico e suo campo
elettrostatico. Distribuzioni
continue di cariche. Campo di
distribuzioni continue di cariche:
distribuzione lineare.
|
|
95
|
E
|
venerdì 15/05
11.30-13.30: L
|
Esercitazione
N. 20 (2 ore)
(esercizi
vari su forze
elettrostatiche e calcolo
di campi elettrici)
|
|
97
|
L
|
lunedì
18/05
13.30-15.30: A
|
Campo
di distribuzioni
continue di cariche: carica
distribuita su un
anello e su un
disco. Dipolo
in un campo elettrostatico:
momento torcente ed energia
potenziale. Flusso
di un vettore attraverso una
superficie e flusso del campo
elettrostatico. Teorema
di Gauss per il campo
elettrostatico e sua
dimostrazione.
|
|
99
|
L
|
mercoledì
20/05
8.30-10.30: A
|
Gauss e proprietà di un conduttore carico
isolato. Calcolo
del campo elettrostatico di
distribuzioni di carica con
elevata simmetria: simmetria
cilindrica, piana e sferica.
Teorema di Gauss per il campo
gravitazionale.
|
|
101
|
E
|
mercoledì
20/05
11.30-13.30: F
|
Esercitazione N. 21 (2 ore)
(esercizi vari su
calcolo di campi
elettrostatici e
applicazioni del teorema di
Gauss)
|
|
103
|
L
|
venerdì
22/05
8.30-10.30: A
|
Conservatività del campo
elettrostatico
ed energia
potenziale
elettrostatica.
Potenziale
elettrostatico.
Potenziale di
un dipolo.
Potenziale di
cariche
distribuite
con
continuità. Relazioni
tra potenziale
elettrostatico
e campo
elettrostatico.
Energia
di un sistema
di cariche.
|
|
105
|
E
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venerdì
22/05
11.30-12.30: L
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Esercitazione N. 22 (1 ora)
(esercizi vari su
applicazioni del teorema di
Gauss e calcolo e uso di
potenziali elettrostatici)
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106
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L
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mercoledì 27/05
8.30-10.30: A
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Capacità
elettrostatica
e
condensatori.
Calcolo
della capacità
di semplici
condensatori
(condensatori
piano,
cilindrico e sferico).
Energia
elettrostatica
immagazzinata
in un
condensatore
ed energia del
campo
elettrostatico.
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108
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E
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mercoledì 27/05
11.30-13.30: F
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Esercitazione
N.
23 (2 ore)
(esercizi vari su calcolo di
potenziali elettrostatici e
condensatori)
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110
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L
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venerdì 29/05
8.30-10.30: A
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Condensatori
in serie e
parallelo. Forze
tra le
armature di un
condensatore
piano.
Intensità e
densità di
corrente. Velocità
di deriva e
suo legame con
la densità di
corrente. Resistenza
elettrica
e
resistività. Legge
di Ohm.
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112
|
E
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venerdì 29/05
11.30-12.30: L
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Esercitazione
N. 24 (1 ora)
(esercizi vari su
condensatori e resistenze)
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113
|
L
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mercoledì
3/06
8.30-10.30: A
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Forza
elettromotrice
di un
generatore e
dissipazione
di energia in
una
resistenza.
Circuiti a
singola
maglia. Carica
e scarica di
un circuito
RC.
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115
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E
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mercoledì
3/06
11.30-13.30: F
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Esercitazione
N. 25 (2 ore)
(esercizi
vari su
resistenze,
circuiti
RC e vecchie
prove d'esame)
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117
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L
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venerdì 5/06
8.30-10.30: A
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oto
di
una carica in
un campo
magnetico.
Forza
magnetica
l
campo
magnetico.
Moto di una
carica in un
campo
magnetico.
Forza
magnetica su
una correnteCampo
magnetico e
moto di
una carica in
un
campo
magnetico.
Forza
magnetica su
una corrente,
momento
torcente su
una spira e
dipoli
magnetici.
Esperimento di
Thomson.
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119
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E
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venerdì
5/06
11.30-12.30: L
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Campo
magnetico
generato da
una corrente.
Due esempi:
corrente
rettilinea e
spira
circolare.
Forze tra
correnti.
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120
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E
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lunedì 8/06
13.30-15.30: A
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Legge
di Ampere. Uso
della legge di
Ampere per il
calcolo di B.
Solenoidi rettilineo
e toroidale.
Esercitazione
26: Esercizi su forze
magnetiche,
moto
di cariche in campi elettrici e
magnetici.
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122
|
L
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mercoledì
10/06
8.30-10.30:
A
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Esercitazione
N. 27 (2 ore)
(esercizi
su legge di Ampere + esercizi vari
di riepilogo)
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E
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mercoledì
10/06
11.30-13.30:
F
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Esercitazione
N. 28 (2 ore)
(esercizi vari
di riepilogo)
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