PHYSICS

L’insegnamento di Physics contribuisce al raggiungimento degli obiettivi formativi dell'indirizzo "Science" del corso di "Foundation Year", un programma propedeutico della durata di un anno che mira a fornire agli studenti i requisiti necessari per l'immatricolazione ad un Ateneo italiano. Colma il divario per quegli studenti che non hanno il numero di anni di scolarità, o per quegli studenti che non hanno gli esami o i livelli richiesti per l'immatricolazione.
L'insegnamento di Physics, in particolare, ha l'obiettivo di trasmettere agli studenti gli elementi essenziali del metodo scientifico, mostrando che la fisica è una scienza quantitativa basata sulla misura di grandezze fisiche in grado di descrivere i fenomeni naturali con leggi matematiche. Durante il corso verranno fornire le conoscenze di base relative agli argomenti di meccanica classica (cinematica e dinamica), proprietà e comportamento dei fluidi, termodinamica, elettromagnetismo e correnti elettriche, onde e radiazione elettromagnetica. Verranno inoltre forniti elementi utili alla risoluzione di esercizi e problemi relativi a questi argomenti.

Al termine della frequenza dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito un'adeguata capacità di analisi e di astrazione di situazioni fisiche tipiche della meccanica classica, della termodinamica, dell'elettromagnetismo e dei fenomeni ondulatori. Inoltre sarà in grado di risolvere esercizi e problemi relativi a questi argomenti.

I prerequisiti di questo corso sono gli argomenti studiati nel corso di Mathematics durante il primo semestre.

Il corso sarà organizzato in due parti: (A) Meccanica e termodinamica; (B) Elettromagnetismo e onde. Il programma dettagliato è descritto di seguito:
A) Meccanica e termodinamica
- Definizione di posizione, velocità, accelerazione. Moto lineare uniforme. Moto lineare ad accelerazione costante.
- Forza. Le leggi del moto di Newton. Massa e peso. Movimento del proiettile. Movimento pendolare. Forza elastica.
- Lavoro, energia, potenza. Conservazione dell'energia. Attrito.
- Meccanica dei sistemi. Corpi rigidi, momento angolare e momento d'inerzia, equazioni cardinali, equilibrio e dinamica, energia potenziale e cinetica.
- Teoria degli urti, urti elastici e anelastici, leggi di conservazione.
- Fluidi. Pressione. Principi di Pascal e Archimede.
- Temperatura. Calore. Legge dei gas ideali. Cambi di fase. Primo e secondo principio della termodinamica.
B) Elettromagnetismo e onde
- Carica elettrica. La legge di Coulomb. Isolanti e conduttori, campo elettrico e potenziale.
- Flusso di campo elettrico, legge di Gauss e applicazioni. Condensatori, serie e parallelo di condensatori, energia di condensatori.
- Corrente elettrica. Legge di Ohm. Resistenza, serie e parallelo di resistenze. Energia elettrica. Circuiti elettrici. Circuiti RC. leggi di Kirchhoff.
- Magnetismo. Campo magnetico statico. Legge di Lorentz. Campo magnetico generato dalle correnti. Il teorema di Ampere.
- Induzione elettromagnetica. Flusso magnetico. Leggi di Faraday e Lenz.
- Onde. Equazione di D'Alambert e propagazione delle onde. Ampiezza, intensità e interferenza. Velocità, lunghezza d'onda, periodo, frequenza. Leggero come un'onda. Spettro elettromagnetico. Leggi di riflessione e rifrazione, dispersione.

Un utile riferimento in inglese per questo corso si può trovare gratuitamente online al link seguente: https://openstax.org/details/books/college-physics
Altri testi più approfonditi sono disponibili nello stesso sito: https://openstax.org/subjects

Durante il corso, il dialogo aperto con gli studenti assicurerà che tutti seguano e comprendano le lezioni. Esercizi sugli argomenti trattati verranno regolarmente proposti agli studenti da fare in autonomia oppure risolti assieme a loro. Pertanto, i risultati di apprendimento saranno continuamente convalidati. Il voto finale degli studenti terrà in considerazione sia la presenza e partecipazione alle lezioni (10% del voto secondo regolamento), sia su una valutazione intermedia (35%) e un esame finale (35%), organizzati con domande aperte, semplici esercizi e domande a risposta multipla. A questi due scritti si aggiungerà una verifica orale finale (20%).

scritto e orale

Il corso è previsto in presenza, con la possibilità di registrazione delle lezioni. In queste condizioni sarà possibile utilizzare come metodo didattico lo svolgimento di spiegazioni, dimostrazioni ed esercizi alla lavagna in tempo reale. Questa modalità potrà essere eventualmente integrata da presentazioni power point o dispense.