Il corso è rivolto agli studenti del corso di Laurea Triennale in Informatica. Scopo del corso è la presentazione dei fondamenti del metodo sperimentale, della meccanica classica del punto materiale, della termodinamica e dell'elettromagnetismo. Il corso è integrato da esercitazioni numeriche e da elementi di calcolo vettoriale. Si presuppone che lo studente abbia familiarità con gli argomenti di matematica e di geometria svolti nei corsi della scuola media superiore e si consiglia la frequenza simultanea del corso di Analisi Matematica.
Gli obiettivi formativi sono realizzati mediante attività didattiche (lezioni ed esercitazioni) frontali, tenute durante il secondo e terzo quadrimestre per un numero complessivo di 64 ore. Allo scopo di facilitare lo studente nella comprensione e nell'apprendimento delle leggi e dei principi della meccanica, della termodinamica e dell'elettromagnetismo, durante le lezioni frontali è fatto costante ricorso alla fenomenologia, mentre le esercitazioni avranno per oggetto la soluzione di esercizi e problemi che simulano situazioni ed eventi naturali. Le esercitazioni sono organizzate e svolte in maniera tale da mettere lo studente in condizioni di affrontare e superare la prova scritta dell'esame finale.
Grandezze Fisiche. Grandezze fondamentali e derivate, unità di misura, elementi di calcolo vettoriale.
Cinematica del punto materiale. Moto in una dimensione, velocità media e istantanea, accelerazione media e istantanea, equazione oraria del moto, moto uniforme, moto uniformemente accelerato, caduta dei gravi, cenni al moto in due dimensioni, moto circolare uniforme, accelerazione radiale e tangenziale.
Dinamica del punto materiale. Concetto di forza, leggi della dinamica, lavoro di una forza, energia cinetica ed energia potenziale, forze conservative, conservazione dell’energia meccanica e della quantità di moto.
Sistemi di particelle. Urti in una dimensione
Cinematica e dinamica rotazionale. Variabili angolari, equazioni cinematiche di un punto in rotazione attorno ad un asse fisso, momento di una forza, momento di inerzia, momento angolare, energia cinetica rotazionale, conservazione del momento angolare.
Leggi di conservazione della Fisica. Conservazione della quantità di moto, del momento angolare e dell'energia.
Oscillatore armonico. Forze elastiche, cinematica e dinamica dell’oscillatore armonico.
Termometria. Temperatura di un corpo e sua misura, termometri e scale termometriche, scala termodinamica assoluta.
I principi della termodinamica. Primo e secondo principio della termodinamica; macchine termiche; ciclo di Carnot.
Elettrostatica nel vuoto. Carica elettrica, forza di Coulomb, costante dielettrica del vuoto, esperimento di Millikan, campo elettrico, legge di Gauss, potenziale elettrico, determinazione di campi elettrici e potenziali per alcune distribuzioni di carica, capacità elettrica.
Campo elettrico nei dielettrici. Costante dielettrica, rigidità dielettrica.
La corrente elettrica. Intensità della corrente, vettore densità di corrente, legge di Ohm, legge di Ohm in forma vettoriale, legge di Joule, nodi, rami e maglie, leggi di Kirchoff, risoluzione di circuiti elettrici lineari.
Circuiti RC. Carica e scarica di un condensatore.
Magnetostatica nel vuoto. Vettore induzione magnetica, permeabilità magnetica del vuoto, campi magnetici stazionari, forza di Lorentz, moto di cariche in un campo magnetico costante, legge di Ampere, teorema della circuitazione, campo magnetico generato da un filo rettilineo, da una spira, da un solenoide.
Campi elettromagnetici lentamente variabili. Gli esperimenti di Faraday, l'induzione elettromagnetica, la legge di Faraday-Neumann-Lenz, induttori, induttanza, circuiti RL.
Cenni sui campi elettromagnetici rapidamente variabili. Vettore corrente di spostamento in un dielettrico, velocità della luce nel vuoto.