FISICA II E LABORATORIO-1

L'insegnamento fa parte delle attività formative di base del corso di Laurea in Scienze Ambientali, e si propone di fornire agli studenti i concetti di base dell'elettromagnetismo classico e dell'ottica geometrica. Tali argomenti sono necessari per comprendere fenomeni di esperienza quotidiana e per avere le basi di conoscenza fondamentali per concetti sviluppati successivamente nel Corso di Studi.
Obbiettivi formativi del corso sono: 1) comprendere le leggi fisiche pertinenti i fenomeni elettrostatici, magnetici, e della radiazione e dell'ottica. 2) sviluppare la capacità di risolvere problemi riguardanti gli argomenti di cui al punto precedente; 3) favorire e stimolare l'utilizzo di un ragionamento logico e deduttivo nella risoluzione di detti problemi, approccio di importanza fondamentale per risolvere problemi in qualunque ambito scientifico; 4) sviluppare la capacità di esporre, sia oralmente che per iscritto, concetti e ragionamenti scientifici in maniera formale. 6) Perfezionare la capacità di trattare ed interpretare i dati sperimentali ottenuti in esperienze guidate in laboratorio.

1. Conoscenza e comprensione
A) Conoscere i principali principi e leggi fisiche riguardanti l'elettromagnetismo classico

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
A) Saper utilizzare i principali principi e leggi fisiche riguardanti l'elettromagnetismo classico per risolvere problemi teorici e pratici in maniera logica e deduttiva
B) Saper realizzare una raccolta di dati sperimentali (singolarmente o in gruppo) ed una conseguente elaborazione che risulti consistente nei risultati finali e nella loro elaborazione.

3. Capacità di giudizio
i) Saper valutare la consistenza logica e la conseguenzialità delle nozioni apprese
ii) Saper valutare la consistenza logica dei risultati ottenuti risolvendo un problema riguardante gli argomenti trattati

4. Abilità comunicative
i) Saper comunicare le conoscenze acquisite ed i risultati pratici della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata, sia oralmente che per iscritto.

5. Capacità di apprendimento
i) Saper prendere appunti in modo efficace, selezionando e raccogliendo infomazioni dando a ciascuna la giusta importanza.
ii) Riuscire ad essere autonomi nella risoluzione di problemi riguardanti gli argomenti trattati.

Aver raggiunto gli obiettivi formativi dei corsi
ISTITUZIONI DI MATEMATICA CON ESERCITAZIONI
FISICA I E LABORATORIO
possibilmente, ma non necessariamente, avendone sostenuto con successo l'esame.
In particolare, sono necessari i concetti matematici di funzione, funzione vettoriale, composizione e decomposizione di vettori, operazioni tra vettori, derivate, integrali, limiti, trigonometria, ed equazioni differenziali semplici. I concetti fisici necessari sono i concetti di moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato, moto circolare, forza, energia cinetica, energia potenziale, energia meccanica, lavoro, i principi di conservazione e i sistemi di riferimento.

I contenuti del corso sono divisibili concettualmente in due parti: teorica e pratica.

Parte Teorica:

INTRODUZIONE
Introduzione al corso

ELETTROSTATICA
Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo e potenziale elettrici. Legge di Gauss.

CIRCUITI
Condensatori. Corrente elettrica, legge di Ohm, resistori.

MAGNETOSTATICA
Campo magnetico, forza di Lorentz. Legge di Ampère.

RADIAZIONE E FENOMENI ONDULATORI
Campi dipendenti dal tempo. Equazioni di Maxwell. Equazione delle onde. Onde piane e sferiche. Onde armoniche. Onde sonore. Onde elettromagnetiche. Intensità delle onde. Ottica geometrica.

Parte 2: Pratica
ESPERIENZE DI LABORATORIO
Elementi di teoria degli errori. Funzionamento del galvanometro e del multimetro analogico. Misura di una resistenza incognita tramite metodo voltamperometrico.

Qualunque testo universitario di Fisica generale e adatto,
in particolare si possono utilizzare:

P. Mazzoldi, M.Nigro, C. Voci, “Elementi Fisica, Elettromagnetismo, Onde”, EdiSES, Napoli

Halliday D., Resnick R., Walker J., "Fondamenti di Fisica", Casa Editrice Ambrosiana, Milano

La verifica dell'apprendimento avverrà attraverso una prova scritta composta da esercizi numerici e di ragionamento sugli argomenti trattati nel del corso. Sarà poi possibile una prova orale per tentare di migliorare la votazione o per il raggiungimento della sufficienza (la prova in questo caso sarà obbligatoria).

Il metodo previsto di verifica dell’apprendimento si articola in tre prove: prova scritta, prova orale, prova di laboratorio. Il voto finale terrà conto dei risultati conseguiti nelle tre prove.
La prova orale è facoltativa per chi raggiunge una piena sufficienza nella prova scritta.

La prova scritta consiste in una serie di esercizi, relativi alla parte del programma riportato nella Parte 1 nella sezione “Contenuti”, da risolvere numericamente giustificando i metodi utilizzati per la soluzione. Tale prova mira a verificare che lo studente abbia acquisito i concetti presentati durante le lezioni e li sappia applicare con coerenza e consistenza allo scopo di risolvere dei problemi. Durante ogni prova scritta è consentito soltanto l’uso di una calcolatrice scientifica e la consultazione di un formulario (quest’ultimo verrà consegnato direttamente dal docente): non è quindi ammesso l’uso di appunti, libri, supporti elettronici.

La prova orale consiste in una serie di domande riguardanti entrambe le parti del programma riportato nella sezione “Contenuti”: lo studente deve in tal modo dimostrare sia l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione sia la capacità di esporli in maniera formale. La prova orale ha una durata di circa 30 minuti e deve essere sostenuta entro un mese
dalla chiusura dell’appello in cui si è superata la prova scritta, in data da concordare con il docente. Il giudizio ottenuto nella prova orale andrà ad integrare (in positivo o in negativo) il voto della prova scritta.

La prova di laboratorio consiste nella stesura di una relazione scientifica riguardante le misure sperimentali realizzate in laboratorio, che deve riportare la descrizione dell’approccio sperimentale adottato, l’elaborazione dei dati raccolti, il risultato finale (comprensivo di incertezza) della grandezza fisica misurata. In tal modo si valuta la capacità dello studente di affrontare delle problematiche sperimentali e pratiche, di elaborare correttamente un insieme di dati sperimentali, di riportare per iscritto il proprio operato in maniera formale. La relazione viene valutata con un voto compreso tra –3 e +3, che verrà aggiunto al voto finale complessivo delle altre due prove (scritta e orale). La relazione dev’essere consegnata al più tardi quattro mesi dopo la fine delle esperienze di laboratorio.

L’insegnamento è organizzato in:
a) lezioni frontali, con spiegazioni alla lavagna e tramite presentazione di slides, comprensive di esercitazioni con risoluzione di problemi;
b) due esperienze di laboratorio in cui gli studenti, lavorando in gruppi di 3 persone, realizzano la raccolta dei dati
sperimentali e la successiva elaborazione.

Nella piattaforma “moodle” di Ateneo è presente materiale didattico (testi d’esame; materiale proiettato in aula).

Italiano

scritto e orale