Indicazioni sul corso e cosa studiare AA 2014/2015

Il corso di Fisica per Matematica, prevede come argomenti principali la Termodinamica e l’Elettromagnetismo.

Per poter comprendere tali argomenti risulta fondamentale una base di meccanica, per cui il corso necessita di una parte introduttiva per chiarire tali argomenti e gli strumenti matematici necessari.

Gli argomenti trattati nelle lezioni frontali, sono indicati nei paragrafi dei testi consigliati, anche se in alcuni casi saranno semplificati. I testi sono un punto di riferimento per una visione più ampia di quanto sia possibile trattare nei limiti delle ore di lezione frontale disponibili.

Ci sarà un supporto alla didattica per esercitazioni fuori dall’orario definito, e il docente è disponibile ad eventuali chiarimenti o approfondimenti, nonché a attività di esercitazione di tipo C.

Le indicazioni sui capitoli riguardano rispettivamente i testi:

G. Ciullo Introduzione al Laboratorio di Fisica – (Springer-Verlag 2014 Milano)

Mazzoldi, Nigro, Voci Elementi di Fisica – Meccanica Termodinamica (Edises 2007 Napoli) II ed.

Mazzoldi, Nigro, Voci Elementi di Fisica – elettromagnetismo onde (Edised 2008 Napoli) II ed.

Per gli strumenti matematici primordiali per la fisica si consiglia il testo:

Metodi Matematici per un corso introduttivo di Fisica (Davidson)

Premesse sulla Fisica, come scienza della misura Introduzione al Laboratorio di Fisica
Argomento	Indicazioni	Addenda	Paragrafi	Esercizi (nn.nn S svolti a lezione)	Note
Cap 1: Il metodo Scientifico e la misura	Il sistema internazionale Analisi dimensionale	SI pieghevole	Tutti	tutti	(argomento principale analisi dimensionale)
Cap. 2: Le incertezze nelle misure			Da 2.1 a 2.5	2.1, 2.2 e 2.5
Cap. 3: Presentazione e confronto tra misure			Tutti	3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5	Comprendere che un valore numerico di una grandezza fisica non è esatto: cifre significative.
Cap. 4: Propagazione delle incertezze			Par 4.4.1	4.1, 4.3, 4.11	Per il secondo anno di matematica si può tranquillamente affrontare l’argomento dalle approssimazioni alla Taylor
Cap. 5: Media e Dev. St.			5.1	5.1, 5.2 Dati in classe	Capire la distinzione tra la presentazione come valore centrale e semidispersione e come media e deviazione standard.
Cap 6: Presentazione dei dati			6.1.2	Misure di g con il pendolo Con il metodo delle rette di max e min pendenza riportato in Ciullo G. “Introduzione al laboratorio di Fisica” Analisi dei dati per le misure prese in classe	Ci limiteremo solo alla verifica di una legge fisica, non considereremo la presentazione per istogrammi.
Attività di tipo C Esercitazioni, attività teorico-pratiche	Attività che saranno svolte nei giorni di lezione, ma non computabili come lezioni frontali. Si proporrà la verifica della legge del pendolo da fare a casa, e la verifica della legge Q=mcDT, per l’acqua distillata.
Premesse o richiami di meccanica ed il linguaggio matematico (soprattutto lezioni frontali del docente con “agganci” ad alcune paragrafi di Elementi di Fisica-meccanica e Termodinamica) Per contenuti o argomenti matematici Metodi Matematici per un corso introduttivo di Fisica Questa parte sarà utilizzata per chiarire alcuni concetti, quindi non in modo completo ed esaustivo, in quanto argomento anche del corso di meccanica dei sistemi.

Cap. 1 Cinematica del punto: moto rettilineo No moti relativi			1.1-1.8	1.1-1.5, 1.7-1.8, 1.14, 1.17, 1.21, 1.24, 1.28 Esempio per la rappr. Vettoriale e massimi e minimi.	Argomenti di base per utilizzare gli strumenti matematici, tipo calcolo differenziale ed integrale, sulle grandezze fisiche della cinematica.
Cap. 2 Cinematica del punto: moto nel piano No moti relativi		derivazione di vettori e versori Ascissa Curvilinea Sistemi di assi Il moto circolare uniforme: rappresentazioni	2.1-2.5	2.1, 2.5, 2.7, 2.16, 2.19, 2.21, 2.22 Es. 2.1 extra: Ricavare in coordinate cartesiane, assumendo che all’istante t=0 r(0) = r u_x, i rispettivi vettori r, v e a, Per wt = p/4, 3p/4, 5p/4, 7p/4. Fonire la rappresentazione vettoriale dei vettori in modulo ed angolo rispetto a u_x. Es. 2.2 extra. Partendo dalla rappresentazione cartesiana dei versori polari, calcolare e riportare r, v e a nella rappresentazione polare, fare considerazioni su tale rappresentazione e l’ascissa curvilinea.	Argomenti di base per chiarire l’utilizzo del calcolo vettoriale per le grandezze fisiche della cinematica.
Cap. 3 Dinamica del punto:	Concetto di forze, cenni sulle leggi di Newton e sulla dinamica, forze conservative e dissipative		3.1-3.3 3.6 3.8-3.10	3.1-3.4, 3.16, 3.29, 3.35, 3.42 Es. extra 3.1 Misura del coefficiente di attrito statico dati	Comprensione della grandezza fisica Forza e delle leggi di Newton.
Cap. 4 Dinamica del punto	Forze conservative, energia potenziale e teorema dell’energia cinetica	Teorema delle forze vive (o dell’energia cinetica) ttività di esercitazione di ti	4.1-6	4.1-4.6, 4.12, 4.18, 4.20, 4.21, Es. extra 4.1	Importanza dell’energia potenziale e le possibilità di semplificazione dei calcoli

Cap. 9 Proprietà dei fluidi. Pressione	Chiarire il concetto di pressione e lavoro delle pressioni nei fluidi.		9.1		Solo descrizione della pressione e del lavoro
Cap. 10 Oscillazioni equazione dell’oscillatore armonico, energia dell’oscillatore armonico, in previsione dei circuiti RLC.			10.1-10.3
TERMODINAMICA Elementi di Fisica – Meccanica Termodinamica (Mazzoldi, Nigro, Voci)
Cap. 12 I principio della termodinamica			Tutti 12.9 solo lettura	12.1, 12.2, 12.4, 12.6, 12.7 Es. Extra 12.1
Cap. 13 Gas Ideali e (reali)			Tutti 13.8-9 solo lettura 13.10 Leggere	13.6, 13.7, 13.8, 13.9, 13.10, 13.18, 13.28, 13.29, 13.30, 13.31, 13.32, 13.35, 13.38
1 verifica scritta Mercoledì 15 Aprile sugli argomenti fino al 13 capitolo
14 II principio della Termodinamica			Tutti	14.2, 14.3, 14.4, 14.6, 14.9, 14.12, 14.14, 14.16, 14.26, 14.28, 14.29,
Attività di tipo C Esercitazioni, attività teorico-pratiche	Calibrazioni: potrei fare sia l’esperienza della calibrazione del calorimetro che la calibrazione della termocoppia.
Elettromagnetismo Elementi di Fisica – elettromagnetismo onde (Mazzoldi, Nigro, Voci)
Cap. 1 Forza elettrostatica: campo elettrostatico			Tutti	1.1-.5, 1.7-10, 1.13-16, 1.18, 1.22, 1.24- 1.27.
Cap. 2 Lavoro elettrico e potenziale elettrostatico			Tutti	2.1-6, 2.8, 2.13-14, 2.16, 2.19-2.20, 2.24-26
3 La legge di Gauss			Tutti	3.1-7, 3.11, 3.15-6, 3.18-20
4 Conduttori e dielettici			Par. 4.7 e 4.8 solo lettura	4.1-8, 4.12, 4.14-18, 4.20, 4.23 4.26, 4.29, 4.35, 4.36, 4.38, 4.39, 4.42, 4.43
Attività di tipo C Esercitazioni, attività teorico-pratiche	Potrei fare la verifica della legge V=RI sempre con lo stesso sistema del filo immerso in acqua. Inoltre potrei saldare sul filo la termocoppia e vedere la sua deviazione dalla legge lineare.
5 Corrente elettrica			Par. 5.4 solo lettura	5.1-5.6, 5.8, 5.10, 5.14-16, 5.26-29
I seguenti capitolo vanno studiati solo per la parte teorica
6 Campo Magnetico. Forza Magnetica			Tutti	6.1-10, 6.21, 6.24-25 Solo teoria
7 Sorgenti del campo Magnetico			7.5, 7.6 lettura	7.1-7.5, 7.12, 7.14,7.21, 7.23, Solo Teoria
8 Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo				8.1-8.6, 8.10-11, 8.16, 8.18-20, 8.23, 8.27-33, 8.36, 8.37 solo teoria
9 Oscillazioni elettriche			NO	… … …
10 Onde elettromagnetiche			NO	… … …
2^a verifica 10 giugno 2015 aula G1 Palazzina Gialla - Polo Scientifico e Tecnologico Via Saragat 1 h 9:00 -12:00 iscrizione via email : cllgpp@unife.it
Attività di tipo C relazione V=RI e verifica della resistività di una materiale.