Obiettivi formativi
<br />Una buona conoscenza dei principi fondamentali della Meccanica dei sitemi di punti materiali nei casi: sitemi discreti di particelle, sistemi continui di particelle fortemente legati (corpi rigidi ) e di particelle debolmente legate (fluidi ); con una buona padronanza degli strumenti matematici adatti a correlare le cause del moto agli effetti, in modo da essere in grado di detterminare lo stato dinamico del sistema partendo dalle necessarie condizioni al contorno. <br />Una buona conoscenza degli aspetti energetici della meccanica dei sistemi con particolare riguardo ai principi di conservazione .<br />Una buona capacità di distinguere tra il caso generale e diversi possibili casi particolari determinati da particolari ipotesi.<br />
Prerequisiti
<br />Modulo di Meccanica del punto , primo periodo (Autunnale ). <br />Modulo di Calcolo I , primo periodo (Autunnale ).
Contenuti dell'insegnamento
<br />1. Dinamica dei sistemi di particelle (4 lezioni): Centro di massa. Leggi cardinali della dinamica. Energia di un sistema di particelle. Teorema di Konig. <br />3. Dinamica dei corpi rigidi (6 lezioni): Momento lineare, momento meccanico, e momento angolare. Tensore d’inerzia e momento d’inerzia. Calcolo del momento d’inerzia di solidi regolari (asta, cilindro, sfera). Energia cinetica rotazionale,Teorema di Huygens-Steiner. Equazione del moto di un corpo rigido in rotazione intorno ad un asse fisso e ad un asse variabile nel tempo. Cenno al moto di precessione. Esempi di moti rototraslatori: (i) il pendolo di torsione, (ii) il pendolo fisico, (iii) il pendolo balistico, (iv) rotazione e frenamento di una ruota, (v) rotolamento di una sfera.<br />4. Campi scalari e campi vettoriali (4 lezioni): Definizione dell’operatore gradiente e sue proprietà. Linee di campo vettoriale. Definizione di circuitazione e definizione dell’operatore rotore di un campio vettoriale: irrotazionalità di un campo conservativo. Flusso di un campo vettoriale, definizione dell’operatore divergenza e campi solenoidali. <br />6. Fluidodinamica <br />7. Oscillazioni. Onde meccaniche . (8 lezioni ): Forze di richiamo. Oscillazioni periodiche e funzione energia potenziale. L’oscillatore armonico: oscillazioni armoniche semplici; cenni alle oscillazioni smorzate, oscillazioni forzate e condizioni di risonanza. Onde meccaniche : definizione di onda meccanica in mezzi omogenei, equazione dell’onda di D’ Alambert. Classificazione delle onde. Onde armoniche. Onde di densità e onde di pressione. Propagazione di un’onda in un mezzo omogeneo e velocità di fase. Esempi: propagazione in una corda, in un<br />
Programma esteso
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Bibliografia
<br />1) Appunti delle lezioni<br />2) Fisica Generale, S. Rosati, Casa Editrice Ambrosiana, Milano<br />3) Fisica Generale: Meccanica e Termodinamica, R.G.M. Caciuffo, . S. Melone, Ed. <br /> Masson, Milano<br />4) Fisica I, D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, Casa Editrice Ambrosiana, Milano<br />
Metodi didattici
<br />Tutto il corso è composto da tre moduli di 4 CFU ciascuno per un totale di 12 CFU. Questo secondo modulo comprende 32 lezioni ( 32 ore frontali) e si articola in:<br /><br />Lezioni teoriche tenute in modo interattivo con frequenti parentesi di discussione collettiva in classe su particolari aspetti. Illustrazione di esemplificazioni a carattere più accattivante e frequenti riferimenti a casi reali e ad esperimenti.<br />Esercitazioni collettive per la risoluzione di problemi tipo.<br />Periodici test scritti e successivi colloqui individuali per testare il livello di apprendimento<br />Tutta l'attività teorica è sempre svolta in stretta sinergia con il corso di Laboratorio di Meccanica e Termodinamica.<br />Test e colloqui individuali di verifica alla fine del periodo (metà periodo Primaverile) in cui è tenuto il modulo.
Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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