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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Insegnamento 053390 - FISICA SPERIMENTALE I E II
  • 053389 - FISICA SPERIMENTALE II
Docente Gatti Davide
Cfu 4.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing - Civ (1 liv.)(ord. 270) - LC (306) INGEGNERIA CIVILE PER LA MITIGAZIONE DEL RISCHIO*AZZZZ053390 - FISICA SPERIMENTALE I E II
Ing - Civ (1 liv.)(ord. 270) - LC (343) INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE*AZZZZ097266 - FISICA I E FISICA IIB

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento di Fondamenti di Fisica Sperimentale II ha lo scopo di: (i) introdurre lo studente allo studio ed all’applicazione del metodo sperimentale, che costituisce un fondamentale strumento di indagine non solo in Fisica, ma in ogni disciplina scientifica; (ii) insegnare gli elementi fondamentali dell’Elettrostatica e della Magnetostatica classica, mostrando l’universalità delle leggi della Fisica e la loro applicazione nell’interpretazione dei fenomeni naturali; (iii) insegnare allo studente come esprimere in forma quantitativa, trattabile con adeguato formalismo matematico, le evidenze sperimentali di un fenomeno fisico.


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione:

  • Lo studente conosce le principali grandezze fisiche impiegate per rappresentare i fenomeni elementari negli ambiti della dell’Elettrostatica e della Magnetostatica, la loro definizione e le rispettive unità di misura nel Sistema Internazionale.
  • Lo studente conosce i principi fisici alla base dei fenomeni menzionati e mostra di aver compreso a fondo le leggi sperimentali che li descrivono ed i limiti di tali descrizioni.
  • Lo studente comprende i legami che sussistono tra le grandezze fisiche che descrivono un fenomeno naturale e sa rappresentarli mediante formalismo matematico.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Lo studente è capace di applicare le conoscenze di base sopra descritte per:

  • determinare le grandezze fisiche pertinenti alla descrizione di un fenomeno fisico negli ambiti dell’Elettrostatica e della Magnetostatica, ponendo attenzione al loro carattere scalare o vettoriale, alle dimensioni fisiche e alle relative unità di misura;
  • identificare le leggi fisiche adeguate alla descrizione quantitativa di un fenomeno, ponendo attenzione ai limiti di validità del modello utilizzato;
  • determinare l’evoluzione del fenomeno fisico su scala spaziale e/o temporale risolvendo le equazioni che lo governano ed analizzando criticamente i risultati ottenuti in relazione al loro significato fisico.

Argomenti trattati
  • Elettrostatica e Magnetostatica

    ELETTROSTATICA NEL VUOTO. Carica elettrica, legge di Coulomb e campo elettrostatico. Induzione elettrostatica. Campo generato da una distribuzione di cariche. Flusso di un campo vettoriale. Teorema di Gauss. Potenziale elettrostatico, potenziale generato da una distribuzione di cariche. Proprietà del campo e del potenziale elettrostatico. Energia elettrostatica.

    ELETTROSTATICA DEI MEZZI CONDUTTORI. Campo e potenziale di un conduttore, teorema di Coulomb. Schermo elettrostatico, effetto delle punte. Capacità dei conduttori. Condensatori. Energia elettrostatica in un condensatore.

    ELETTROSTATICA DEI MEZZI DIELETTRICI. Dipolo elettrico. Fenomeni di polarizzazione, vettore polarizzazione e vettore D.

    CORRENTI ELETTRICHE STAZIONARIE. Intensità e densità di corrente. Equazione di continuità. Legge di Ohm e resistenze elettriche. Effetto Joule. Forza elettromotrice.

    CAMPO MAGNETOSTATICO. Forza di Lorentz e moto di particelle cariche in campi magnetici. Forze su circuiti percorsi da corrente, seconda legge di Laplace. Campo magnetico prodotto da correnti stazionarie, prima legge Laplace. Legge di Biot e Savart.. Legge della circuitazione di Ampère. Spire e teorema di equivalenze di Ampère


Prerequisiti

L’insegnamento fa uso del formalismo matematico sviluppato nell’insegnamento di Analisi e Geometria 1.


Modalità di valutazione

La verifica della preparazione avviene mediante esame che potrà essere sostenuto in uno degli appelli stabiliti dal calendario di Scuola.

Ad ogni appello si svolgono due prove scritte in sequenza, una per Fisica Sperimentale I e una per Fisica Sperimentale IIA, della durata di 1 ora e 45 minuti ciascuna, con quesiti sia sulla parte di teoria che di esercizi. Chi ha superato entrambe le prove scritte con un voto maggiore o uguale a 18/30, deve sostenere un esame orale per superare l'intero esame. È possibile svolgere le due prove scritte e l'orale nello stesso appello, oppure in diversi appelli

La prova scritta di Fisica Sperimentale II consiste nella soluzione di tre quesiti volti ad accertare:

  • la comprensione dei principi fisici alla base dei fenomeni naturali negli ambiti dell’Elettrostatica e della Magnetostatica; la comprensione delle leggi sperimentali che li descrivono e dei limiti di tali descrizioni;
  • la capacità nel determinare le grandezze fisiche pertinenti alla descrizione di un fenomeno fisico negli ambiti menzionati, nel ricavare le relazioni tra di esse e nel porre attenzione all’analisi dimensionale delle relazioni ottenute, alla natura scalare o vettoriale delle grandezze coinvolte ed ai limiti di validità del modello utilizzato;
  • la capacità nel determinare l’evoluzione del fenomeno su scala spaziale e/o temporale risolvendo le equazioni che lo governano ed analizzando criticamente i risultati ottenuti in relazione al loro significato fisico;
  • la capacità di ragionamento critico di fronte ad un problema di carattere fisico e la capacità di organizzarne la soluzione in modo lineare, logico ed efficace.

 

La prova orale mira all’accertamento del grado di comprensione degli argomenti previsti dal programma completo dell’insegnamento. L’esito della prova orale può essere sia migliorativo che peggiorativo rispetto all’esito della prova scritta.

 

Sono inoltre previste due prove in itinere scritte. L’esito complessivo delle prove viene determinato come media dei voti conseguiti nelle due prove qualora in ognuna delle due prove si sia conseguita una valutazione maggiore o uguale di 15/30. Nel caso in cui l’insieme delle due prove abbia valutazione sufficiente, lo studente dovrà sostenere una prova orale secondo le modalità già indicate.

Nel caso in cui la prima prova non venga superata (valutazione inferiore a 15/30), si è comunque ammessi alla seconda prova in itinere con la possibilità di recuperare anche la prima parte.

Nel caso di rifiuto del voto conseguito nelle prove in itinere oppure del non raggiungimento di un voto complessivo sufficiente, lo studente dovrà sostenere l’esame in uno dei successivi appelli ordinari. In tal caso gli esiti, anche parziali, delle prove in itinere precedentemente sostenute non saranno in alcun modo considerati ai fini della valutazione dello studente.

 


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaSergio Focardi, Ignazio G. Massa, Arnaldo Uguzzoni, Fisica generale 2. Elettromagnetismo, Editore: Casa Editrica Ambrosiana
Note:

Testo consigliato, ma non obbligatorio. Si contatti il docente nel caso si sia in possesso di un altro testo di meccanica e termodinamica.

Risorsa bibliografica obbligatoriaCorrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini, Fisica : elettromagnetismo e ottica : con esempi ed esercizi, Editore: CEA, Anno edizione: 2017, ISBN: 9788808186614
Note:

Testo consigliato, ma non obbligatorio. Si contatti il docente nel caso si sia in possesso di un altro testo di meccanica e termodinamica.


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
24:00
36:00
Esercitazione
16:00
24:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 40:00 60:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese

Note Docente
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
04/04/2020