Transcript Fisica 1 - Dipartimento di Ingegneria dell`informazione e scienze

Lezione mecc n.1
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Orario
ora
Lunedì
9-10
Martedì
Mercol.
Giovedì
Venerdì
Fis 1
Fis 1
10-11
11-12
Fis 1
Fis 1
12-13
Fis 1
Fis 1
14-15
Fis 1
15-16
Fis 1
16-17
Fis 1
17-18
Inizio lezioni: 6 marzo 2017
Fine lezioni: inizio giugno 2017
() il ricevimento ha luogo presso la Palazzina di Fisica,
è opportuno chiedere preventivamente conferma
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Argomenti di questa lezione:
• orario ed organizzazione
• ricevimenti
• introduzione al corso
• programma (linee generali)
• scopi e propedeuticità
• modalità delle prove d’esame
• testi consigliati
• richiami di argomenti già noti e primi
elementi e concetti basilari della
cinematica
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Lezione mecc n.1
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Fisica 1 per i CdS in Ingegneria e Matematica
Valerio Biancalana – DIISM Univ. Siena
Studio e Laboratorio: Palazzina di Fisica
(zona più bassa del complesso S.Niccolò)
Prima parte: meccanica:
Circa 60 ore, 6cfu
Seconda: termodinamica:
Circa 30 ore, 3cfu
di cui circa 1/3 per esercitazioni e prove in itinere
Il corso NON E’ modularizzato.
Scopi principali del corso
• Acquisire elementari conoscenze di meccanica classica e
termodinamica
• Saper affrontare problemi connessi a tali materie
• Abituarsi a schematizzare i problemi (individuare il giusto
grado di schematizzazione), “giocando” con sistemi
“concreti”
• Occasione per applicare tecniche di calcolo e conoscenze
acquisite in corsi di matematica
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Lezione mecc n.1
Programma
Meccanica:
• Cinematica 1D e 2D/3D
• Dinamica del punto
• Dinamica di sistemi
• In particolare, dinamica dei corpi rigidi
• Cenni di meccanica dei fluidi
Termodinamica:
• elementi di termologia,
• gas perfetti
• macchine termiche
• 1° principio, 2° principio
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testo:
anni passati: HALLIDAY – Fondamenti di Fisica– VOL 1
(meccanica e termologia) - Ed. Ambrosiana, 6 ediz.
focardi - massa - uguzzoni
fisica generale – meccanica + termodinamica e fluidi
ed ambrosiana
oppure
focardi - massa – uguzzoni- villa
meccanica e termodinamica
valida, simile e più economica alternativa
(costa meno acquistarlo che fotocopiarlo)
mazzoldi nigro voci
elementi di fisica - meccanica e termodinamica
edises
Per esercizi:
Del Papa - Giordani - Giugliarelli
Problemi di fisica 1 con soluzione
Meccanica, termodinamica e gravitazione
ed ambrosiana
Copie di queste pagine usate per le proiezioni saranno
rese disponibili sulle pagine WEB del corso (materiale
didattico)
nota bene: NON SONO DISPENSE!!!!
Lezione mecc n.1
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Informazioni di dettaglio riguardanti il corso:
• Programma, testi, materiale didattico
http://www3.diism.unisi.it/FAC/index.php?bodyinc=didattica/inc.insegnamento.php&id=552
64&id_indirizzo=0&corso=18&aa=2016
• Programma dettagliato: cercare fra il
materiale didattico copia del registro delle
lezioni.
• Testi di precedenti esami e prove in
itinere:
https://sites.google.com/site/biancalanavalerio/home
Avvisi e altre informazioni:
• date esami
• risultati delle prove
• variazioni d’orario
http://www.diism.unisi.it/it
• iscrizioni ad esami e prove in itinere
Segreteriaonline
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Modalità d’esame:
Prova scritta che, se superata, dà accesso a una prova orale
da sostenere entro la sessione.
Due prove in itinere. In questo anno accademico, hanno
valore fiscale MA sono riservate agli studenti immatricolati
in questo anno accademico. Hanno valore di esonero per gli
scritti della prima sessione (cioè, se superate, danno accesso
agli orali della sessione estiva).
Se una delle due non è superata, si può tentare di
recuperarla superando, al primo scritto di giugno, la parte
corrispondente.
A prescindere dal modo in cui si ottiene l’ammissione
all’orale, se l’orale fallisce, si ricomincia dallo scritto.
N.B.: Sostenere ∫ Tentare
Consigli vari:
Affrontare subito le matematiche e le fisiche
perché è inutile rinviare, sia perché si tratta di materie
di base che è improprio studiare DOPO quelle più
specialistiche
perché sono state imposte catene di propedeuticità:
fisica1fisica2elettrotecnicaelettronica
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Prova scritta in due turni (sperimentalmente…)
Da meno di un anno si sta sperimentando una modalità
alternativa per superare la prova scritta in due parti. Presto
si studieranno gli esiti per vedere se porta più vantaggi o
più svantaggi.
La prova completa dura tre ore
Dopo due ore però è possibile decidere di consegnare solo
una parte dello scritto (o i primi 2 esercizi o i secondi due):
se superati, saranno conservati fino alla fine della sessione
ordinaria successiva, in attesa che il candidato superi la
parte rimanente.
Per maggiori dettagli, vedere fra il materiale didattico.
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Prerequisiti
Pochi elementi fra quelli appresi alle scuole superiori,
fra questi, dominano le informazioni elementari (es. area dei triangoli,
proprietà delle circonferenze, posizione del baricentro di un triangolo,
teorema di Pitagora, calcolo letterale), mentre è quasi ininfluente ciò che è
stato fatto (o non fatto) in eventuali corsi di Fisica.
N.B.: Le cose da sapere sono poche ma vanno sapute MOLTO
bene: MOLTO meglio di quanto vi abbiano fatto credere.
Precorso
Parte dei programmi di Analisi 1 (o Calcolo 1) e Algebra lineare
Propedeuticità:
IN: formalmente, nessuna per accedere a questo corso
(ma i prerequisiti sono molto importanti!)
OUT: questo corso è propedeutico per fisica 2
Esiste la leggenda metropolitana che questo corso ha un esame
infattibile. È certamente sconsigliato studiare da autodidatti. È
sconsigliatissimo gettare la spugna: perdere il passo con fisica 1 o
con analisi 1 significa ipotecare il regolare svolgimento di molti
esami e la fruizione del 2° anno:
in pratica significa perdere un anno, più spesso due.
Usanze, leggende e credenze popolari hanno un’origine
Darwiniana…. Le tramanda chi resta più a lungo.
opinioni molto biased.
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Cinematica (basi)
Geometria + tempo
S = (x, y, z)
S(t) = (x(t), y(t), z(t))
tempo
tempo
posizione
x
y
z
Il risultato di misure ha questo aspetto, poco pratico per calcoli e per dedurre
informazioni
Quando è possibile (con previsioni o con modelli) ci si riconduce a studio di
funzioni:
x=x(t), y=y(t), z=z(t)
misurare e calcolare sono cose diverse
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Notazioni: dimensioni e unità di misura
x(t)
x è una lunghezza e si misura in metri
t è un tempo e si misura in secondi
con altre convenzioni si usano unità di misura diverse, ma
sul tipo di grandezza da rappresentare c’è accordo e
uniformità.
Esempio:
x(t) = A sin(t) (sbagliato !)
x(t) = A sin(ωt)
deve comparire ω, con le dimensioni di un angolo/tempo
per gli angoli, utilizzare sempre i radianti, perché?
Definizione di radiante?
Le lettere, includono l’unità di misura
x(t) = A sin(ωt) metri
(sbagliato !)
perché A ha già le sue dimensioni, p.es. A=15 metri.
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Non tutte le grandezze possono essere rappresentate con
singoli numeri (+ unità di misura).
A fisica 1 capiterà di giocare con vettori (di R2 e R3).
Cosa è un vettore?
Quali proprietà hanno i vettori utilizzati in questo ambito?
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Notazioni numeriche
Cifre significative
Misuro il lato di un tavolo e trovo 125cm=
1 metro, 2 decimetri, 5centimetri, [3 cifre significative]
NON SO DIRE NULLA SUI millimetri
Qual è la terza parte di questa quantità?
se fosse esattamente 125cm 41,6666666666
se fosse 125.2cm 41.733333
se fosse 124,8cm 41.6
Sono autorizzato a scrivere solo la prima cifra “ballerina”, si
approssima al più vicino e quindi devo scrivere 41.7cm.
Nota:
Queste semplici informazioni fornite oggi riguardo al modo in
cui si scrivono i numeri, daranno origine, alle prove scritte, a
numerosissime segnalazioni di errore.
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Se scrivo 100cm, cosa voglio significare?
1m (cioè un centinaio di cm, con l’incertezza di qualche decina)?
10dm (cioè 10 decine di cm, con l’incertezza di qualche cm)?
100cm (cioè 100 cm, con l’incertezza di qualche mm)?
1000mm?
La notazione esponenziale (e l’uso di prefissi) aiuta:
1m
ovvero
1×102cm
1.0m
ovvero
1.0×102cm
1.00m
ovvero
1.00×102cm
Se volessi dire 1000mm dovrei scrivere
100.0cm,
ovvero
1.000m, ovvero 1.000×103mm
Gli zeri che seguono la virgola senza sono significativi.
Gli zeri che precedono le prime cifre non nulle (che siano
prima o dopo la virgola non conta) NON sono significativi.
1.0mm è scritto con 2 cifre significative
e se scrivo
0.0010m le cifre significative sono sempre 2, in stile U.C.A.S.