FONDAMENTI DI FISICA E MACCHINEModulo FISICA
Anno accademico 2026/2027 - Docente: ANDREI ALBERT MESINGERRisultati di apprendimento attesi
Lo studente è tenuto a raggiungere i seguenti obiettivi formativi:
- saper applicare opportunamente le nozioni riguardanti le grandezze fisiche e l' analisi dimensionale;
- saper applicare il calcolo vettoriale nella risoluzione dei problemi fisici del mondo - circostante;
- saper risolvere quesiti inerenti a problematiche di cinematica, statica e dinamica del punto materiale e del corpo rigido;
- saper i concetti fondamentali relativi all'elettromagnetismo e al fluidostatica/fluidodinamica.
In particolare, lo studente dovrà raggiungere i seguenti obiettivi generali:
- Conoscenza e comprensione: Comprensione dei concetti e dei principi fondamentali della fisica.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Applicazione dei concetti fisici di base a semplici problemi e situazioni reali.
- Autonomia di giudizio: Capacità di interpretare fenomeni fisici e valutare semplici risultati quantitativi e qualitativi.
- Abilità comunicative: Capacità di comunicare in modo chiaro concetti fisici di base, ragionamenti e risultati.
- Capacità di apprendimento: Capacità di acquisire e sviluppare autonomamente conoscenze di base della fisica.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L’insegnamento (3 CFU) prevede 7 ore di lezioni frontali e 28 ore di altre attività, prevalentemente esercitazioni numeriche guidate per la risoluzione di problemi di verifica o di approfondimento.
Per lo svolgimento delle lezioni e delle esercitazioni si utilizzano prevalentemente presentazioni in PowerPoint che vanno fornite agli studenti dopo la lezione.
Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.
Prerequisiti richiesti
Consigliata la frequenza del corso di Matematica
Frequenza lezioni
La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata poiché facilita il processo di apprendimento e contribuisce al pieno raggiungimento degli obiettivi formativi del corso.
Contenuti del corso
1 – Introduzione
Stato di un sistema fisico e grandezze fisicamente significative; Cenni di statistica e teoria degli errori
2-Calcolo vettoriale
Sistemi di riferimento e sistema di coordinate; I vettori come entità geometriche; I vettori in fisica e loro utilizzo nello spazio fisico bidimensionale e tridimensionale; Grandezze vettoriali e grandezze scalari; I vettori nel piano e loro scomposizione per componenti; Versori; Somma tra vettori; Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori; Moltiplicazione di uno scalare per un vettore; Applicazioni
3 – Meccanica
Descrizione del moto di un corpo - Sistemi di riferimento - Principio d'inerzia - Seconda legge della dinamica - Terza legge della dinamica - Conservazione della quantità di moto - Campi di forza - Lavoro di una forza - Teorema dell'energia cinetica - Campi conservativi - Potenziale - Conservazione dell'energia meccanica
4 - Meccanica dei fluidi e fenomeni elettromagnetici
Proprietà dei fluidi - Statica dei fluidi - Fluidi ideali e teorema di Bernoulli - Cariche elettriche e legge di Coulomb; Campi elettrici e sorgenti del campo elettrico.
Testi di riferimento
Il materiale didattico sarà reso disponibile durante e dopo le lezioni.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione | dispense |
| 2 | Calcolo vettoriale | dispense |
| 3 | Meccanica | dispense |
| 4 | Meccanica dei fluid | dispense |
| 5 | Elettromagnetismo | dispense |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Voto | Italiano | Inglese |
Non idoneo | Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni Capacità di analisi e sintesi: irrilevanti, frequenti generalizzazioni Utilizzo di referenze: completamente inappropriato | Knowledge and understanding of the topic: significant shortcomings and inaccuracies Ability to analyze and synthesize: irrelevant with frequent generalizations Use of references: completely inappropriate |
18-20 | Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti Utilizzo di referenze: appena appropriato | Knowledge and understanding of the topic: very modest with evident imperfections Analysis and synthesis skills: barely adequate Use of references: just appropriate |
21-23 | Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi, argomenta in modo logico e coerente Utilizzo di referenze: utilizza le referenze standard | Knowledge and understanding of the topic: knowledge is slightly above the minimum acceptable level Ability to analyze and synthesize: a fair bility to analyze and synthesize information, presenting arguments in a logical and coherent manner Using references: use standard references |
24-26 | Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buona Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi buone, gli argomenti sono esposti coerentemente Utilizzo di referenze: utilizza le referenze standard | Knowledge and understanding of the topic: good knowledge Analysis and synthesis skills: good analytical and synthesis abilities, arguments are presented consistently Using references: use of standard references |
27-29 | Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi Utilizzo di referenze: ha approfondito gli argomenti | Knowledge and understanding of the topic: knowledge more than good Ability to analyze and synthesize: considerable abilities of analysis and synthesis Use of references: the topic has been explored in depth |
30-30 e lode | Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi Utilizzo di referenze: significativi approfondimenti | Knowledge and understanding of the topic: excellent knowledge Ability to analyze and synthesize: excellent abilities of analysis and synthesis Use of references: important insights |
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CinAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o DSA) del Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Un cannone lancia un proiettile a velocità v0=50 m/s. Calcolare l’angolo di sparo del cannone per avere la massima gittata e determinarne il valore della gittata.
- Calcolare la pressione esercitata dalla forza peso di un corpo fatto di alluminio a forma di cubo, il cui spigolo vale 10 cm, poggiato con una faccia del cubo su un piano orizzontale.