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    Nunzio ITACO

    Insegnamento di MECCANICA

    Corso di laurea in FISICA

    SSD: FIS/01

    CFU: 8,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    1) Il Metodo Scientifico
    2) Concetti e definizioni
    3) Richiami di Matematica
    4) Cinematica di un punto materiale sulla retta, sul piano e nello spazio
    5) Dinamica del punto materiale
    6) Meccanica dei fluidi

    Testi di riferimento

    Fisica Generale 1
    Mencuccini e Silvestrini
    Zanichelli

    Problemi di fisica generale.
    Meccanica, termodinamica, teoria cinetica dei gas Rosati e Casali
    CEA

    Obiettivi formativi

    Acquisizione di conoscenze basilari del metodo scientifico attraverso lezioni teoriche ed autoapprendimento. Conoscenza delle leggi fisiche nell’ambito della Meccanica del punto materiale.

    Applicazione delle conoscenze teoriche acquisite attraverso esercitazioni analitiche

    Capacità di impostare e risolvere problemi fisici nell’ambito della Cinematica e la Dinamica del punto materiale. Padronanza dell'approccio induttivo necessario per il passaggio dall’osservazione all’applicazione di teorie e modelli. Trattamento dei dati in ingresso ed analisi critica dei risultati nella risoluzione di problemi numerici

    Prerequisiti

    Nessuno

    Metodologie didattiche

    Lezioni ed esercitazioni numeriche in aula, prove intercorso, studio assistito.

    Metodi di valutazione

    La verifica del livello di apprendimento consisterà in una prova scritta (risoluzione di esercizi numerici e problemi – tempo a disposizione 3 ore) e in un colloquio orale. E’ previsto l’esonero dalla prova scritta per gli studenti in corso che abbiano frequentato regolarmente le lezioni e le esercitazioni e che abbiano conseguito una valutazione complessiva superiore alla sufficienza sugli elaborati prodotti in sede di prove in itinere.

    Altre informazioni

    Eventuale materiale didattico addizionale è reperibile sul sito:
    https://elearning.unina2.it/

    Programma del corso

    1) Il metodo scientifico:
    Grandezze fisiche e loro definizione operativa. Dimensioni fisiche. Grandezze fondamentali e grandezze derivate. Equazioni dimensionali. Unità di misura. Il Sistema Internazionale. Ordini di grandezza. Notazione scientifica. Tabelle e grafici.

    2) Concetti e definizioni:
    Meccanica. Cinematica, statica e dinamica. Grandezze fisiche fondamentali in Meccanica. Lunghezza. Tempo. Massa. Il concetto di punto materiale. Sistemi di riferimento.

    3) Richiami di Matematica:
    Vettore posizione. Componenti di un vettore. Versori. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. Derivate. Il calcolo integrale. Integrali di linea. Equazioni differenziali. Condizioni iniziali.

    4) Cinematica di un punto material sulla retta, sul piano e nello spazio:
    Vettori poszione e spostamento. Moto in una dimensione: velocità, accelerazione. Moto con accelerazione costante, caduta libera. Moto in due dimensioni: velocità e accelerazione. Moto dei proiettili. Moto circolare uniforme. Moti relativi. Cambiamenti di sistemi di riferimento. Trasformazioni galileiane.

    5) Dinamica del punto materiale:
    Forza e massa. Le tre leggi di Newton. Forza peso. Forze di contatto: la forza normale e la forza di attrito. Dianmica del moto circolare uniforme. Moto in sistemi di riferimento non inerziali. La legge di gravitazione universale. La costante gravitazionale G. Massa gravitazionale e massa inerziale. Il campo gravitazionale. Le leggi di Keplero e la legge di gravitazione. Lavoro compiuto da una forza costante. Lavoro compiuto da una forza variabile. Il teorema lavoro-energia e l’energia cinetica. La Potenza. Sistemi conservative unidimensionali. Analisi grafica dei sistemi conservative. Forze conservative ed energia potenziale in tre dimensioni. La conservazione dell’energia meccanica. Forze non conservative e lavoro interno. Il moto dei satelliti e la velocità di fuga.

    6) Meccanica dei fluidi:
    Variazione della pressione all'interno di un fluido. Legge di Archimede. Il barometro di Torricelli. Moto dei fluidi e linee di corrente. Teroema di Bernoulli. Il tubo di Pitot.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    1) The Scientific Method
    2) Concepts and definitions
    3) Recalls of Mathematics
    4) Kinematics of a point mass on the line, plane and space
    5) Dynamics of a point mass
    6) Fluid mechanics

    Textbook and course materials

    Fisica Generale 1
    Mencuccini e Silvestrini
    Zanichelli

    Problemi di fisica generale.
    Meccanica, termodinamica, teoria cinetica dei gas Rosati e Casali
    CEA

    Course objectives

    Acquisition of basic knowledge of the scientific method through theoretical lessons and self-learning. Knowledge of the physical laws in the field of Mechanics of the material point.

    Application of the acquired ttheoretical knowledge to the soliution of analytical exercises

    Ability to set and solve physical problems in the field of Kinematics and dynamics of the material point. Mastery of the inductive approach necessary for the transition from observation to the application of theories and models. Processing of incoming data and critical analysis of results in solving numerical problems

    Prerequisites

    No

    Teaching methods

    Lectures and numerical exercises in classroom, interviews, assisted study.

    Evaluation methods

    The verification of the degree of learning will consist of a written test (resolution of numerical exercises and problems - time available 3 hours) and in an oral interview. Exemption from the written exam is foreseen for the students that have regularly attended the lectures and the exercises and that they have obtained an overall evaluation superior to the sufficiency on the elaborate produced during the tests in itinere.

    Other information

    Additional teaching material can be found on the website:
    https://elearning.unina2.it/

    Course Syllabus

    1) The scientific method:
    Physical quantities and operational definition. Physical dimensions. Fundamental quantities and derived quantities. Dimensional equations. Unit of measure. The International System. Orders of magnitude. Scientific notation. Tables and graphs.

    2) Concepts and definitions:
    Mechanics. Kinematics, static and dynamic. Fundamental physical quantities in Mechanics. Length. Time. Mass. The concept of point mass. Reference systems.

    3) Recalls of Mathematics:
    Location vector. Components of a vector. Versors. Scalar product and vector product. Derivatives. The integral calculation. Line integrals. Differential equations. Initial conditions.

    4) Kinematics of a point mass on the line, on the plane and in the space:
    Vectors position and displacement. Motion in one dimension: speed, acceleration. Motion with constant acceleration, free fall. Motions in two dimensions: speed and acceleration. Motion of projectiles. Uniform circular motion. Changes in reference systems. Galilean transformations.

    5) Dynamics of the material point:
    Strength and mass. The three laws of Newton. Force weight. Contact forces: normal force and friction force. Dianmic of uniform circular motion. Motion in non-inertial reference systems. The law of universal gravitation. The gravitational constant G. Gravitational mass and inertial mass. The gravitational field. The laws of Kepler and the law of gravitation. Work performed by a constant force. Work performed by a variable force. The work-energy theorem and the kinetic energy. The power. One-dimensional conservative systems. Graphic analysis of conservative systems. Conservative forces and potential energy in three dimensions. Conservation of mechanical energy. Non-conservative forces and internal work. The motion of the satellites and the speed of escape.

    6) Fluid mechanics:
    Pressure variation within a fluid. Law of Archimedes. The Torricelli barometer. Fluid motion and current lines. Bernoulli's Teroema. The Pitot tube.

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