Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCANICA
Insegnamento
FISICA 2 (Ult. numero di matricola dispari)
INP7078485, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCANICA
IN0506, ordinamento 2011/12, A.A. 2019/20
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Curriculum FORMATIVO [001PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICS 2
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2019-IN0506-001PD-2018-INP7078485-DISPARI
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MIA TOSI FIS/01

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Fisica e chimica FIS/01 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 1.0 16 9.0
LEZIONE 5.0 40 85.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: * Esame di Analisi matematica 1
* Conoscenza di nozioni elementari di matematica: algebra, geometria, calcolo differenziale, calcolo integrale, semplici equazioni differenziali, principi di analisi delle funzioni di più variabili
* Conoscenza dei sistemi di unità di misura e delle leggi fondamentali della meccanica newtoniana.
* Conoscenza della cinematica e dinamica del punto materiale e del corpo rigido, fluidodinamica elementare, dell'elettrostatica nel vuoto.
Conoscenze e abilita' da acquisire: * Comprensione delle leggi fondamentali dei campi elettro-magnetici statici e variabili lentamente nel tempo
* Comprensione delle leggi fondamentali dei fenomeni ondulatori meccanici ed elettromagnetici
* Capacita' di interpretare una vasta gamma di fenomeni elettromagnetici e ottici nel contesto della teoria classica dell’elettromagnetismo, e di risolvere in maniera quantitativa semplici problemi
* Capacita' di relazionare in maniera critica sulle esperienze di laboratorio
Modalita' di esame: * prova scritta
* prova orale
* frequenza alle 3 esperienze di laboratorio didattico

La prova scritta consiste nell’applicazione delle leggi studiate per la risoluzione di problemi di fisica, risposte a quesiti di teoria con modalità di domande a risposta multipla e lo svolgimento di una dimostrazione.
Il superamento della prova scritta può avvenire con diverse modalità, secondo quanto specificato nel seguito.
Prove in itinere: Durante lo svolgimento del corso verranno effettuate almeno due prove scritte in itinere. Una descrizione dettagliata della materia su cui vertono le prove verrà fornita durante il corso (indicativamente una sulle problematiche relative ai campi elettromagnetici, l'altra sulle problematiche sui fenomeni ondulatori). Ciascuna delle due prove si intende superata se il voto conseguito non è inferiore a 15/30. Lo scritto e’ superato se la votazione media delle prove e’ almeno 18/30.
Prova scritte negli appelli regolari: La prova d’esame copre l’intero programma del corso. Ci saranno due appelli nella sessione invernale, uno nella sessione estiva, e due nella sessione autunnale.
È possibile sostenere l’esame scritto più volte. E' possibile partizionare lo scritto all'interno della stessa sessione. Ogni nuovo esame scritto consegnato in una nuova sessione sostituisce il precedente, che viene quindi annullato, anche nei casi in cui la sua valutazione fosse superiore a quella del più recente.

L’esame orale può confermare, migliorare o peggiorare la valutazione della prova scritta.
La prova orale e’ obbligatoria
- per chi ha una votazione nello scritto inferiore a 21/30;
- per chi vuole confermare la votazione dello scritto superiore a 27/30.
Inoltre, e' prevista la possibilità' di avere una integrazione orale a discrezione del docente.
In caso di mancato superamento dell’esame orale o di rifiuto della valutazione proposta, lo studente dovrà sostenere nuovamente anche la prova scritta.


Il laboratorio consiste in alcune esperienze in laboratorio relative a fenomeni analizzati nel corso; si svolgeranno durante il corso in tre sessioni di due ore ciascuna.
La frequenza a tutte le esperienze di laboratorio è condizione strettamente necessaria al superamento del corso (le presenze verranno registrate).
Verrà, inoltre, valutata anche una relazione su una delle esperienza di laboratorio.
La valutazione del laboratorio ( da 0 a 1 trentesimo) contribuirà alla votazione finale dell’esame.
È prevista una sessione di recupero alla fine del corso per chi ne avesse necessità.
L’iscrizione alle esercitazioni di laboratorio è obbligatoria. Le modalità di iscrizione verranno indicate nella pagina del corso sulla piattaforma moodle. Il calendario delle esercitazioni verrà comunicato con le stesse modalità. La frequenza alle esercitazioni di laboratorio non è necessaria per chi le avesse già frequentate negli anni scorsi. In tal caso verrà richiesto di segnalarlo al docente al momento dell’apertura delle iscrizioni.

Per partecipare a una qualsiasi prova di esame occorre registrarsi via uniweb o, in caso di difficoltà con la registrazione, contattare il docente via email.
Criteri di valutazione: Lo studente dovrà dimostrare di aver raggiunto gli obiettivi del corso. In particolare,
* l'utilizzo corretto delle leggi fondamentali studiate nel programma
* la correttezza dei risultati numerici
* la correttezza logica della dimostrazione
* la capacita' di applicazione delle abilita' acquisite durante il corso a problemi non incontrati in precedenza
* la capacita' di valutazione critica dei risultati delle misure in laboratorio
La suddivisione del punteggio tra i vari quesiti delle prove scritte è indicata nel testo d’esame o, alternativamente, dal docente in sede d’esame.
Contenuti: l programma d’esame indicativo comprende i seguenti argomenti. Revisioni, riduzioni ed estensioni possono avvenire durante lo svolgimento del corso.
I parte: ELETTROMAGNETISMO (EM)
- Dielettrici,dipoli,conduzione elettrica
Richiami di elettrostatica,legge di Gauss in forma differenziale e dipolo elettrico.
Dielettrici: Campo E,suscettività',cariche di polarizzazione,Energia di E nel dielettrico.
Polarizzazione di un dielettrico e densità’ superficiale di polarizzazione,Eq. dell’elettrostatica nei dielettrici.Costante dielettrica relativa e assoluta.Dielettrici nei condensatori.Il vettore induzione dielettrica.Legge di Gauss nei dielettrici.Teorema della divergenza.
Modello di Drude della conduzione elettrica.fem,generatore ideale e reale di fem.Misure elettriche: Amperometro/voltmetro.Reostato,potenziometro.Carica e scarica di circuiti RC
- campo magnetico statico
Introduzione al magnetismo.Forza tra magneti. Forza tra magneti e correnti.Forza su carica in moto in B.Forza su conduttore.Forza su circuito chiuso.
Momento torcente su una spira piana,piccole oscillazioni di una spira in B
F su spira in B non uniforme.Effetto Hall.
Campo B prodotto da i.Prima legge di Laplace.Legge di Ampere-Laplace.Campo B di q in moto.Campo generato da un tratto di filo.Legge di Biot-Savart.
Campo sull'asse di una spira.Campo di spira come dipolo magnetico.Solenoide finito.Solenoide infinito.Forze tra fili rettilinei.Campo di un filo semi-infinito.
Legge di Ampere.Rotore di un campo vettoriale.Teorema di Stokes.Legge di Ampere in forma locale.Applicazioni della legge di Ampere.
Discontinuità' di B attraverso superfici di corrente.Campo H,permeabilità e suscettività magnetiche.
Correnti amperiane.Sostanze diamagnetiche,paramagnetiche e ferromagnetiche.Ciclo di isteresi.T di Curie.Meccanismi di magnetizzazione.
Vettore magnetizzazione.Legge di Gauss per B.Eq. della magnetostatica nei mezzi.
Legge di Faraday.Legge di Lenz.Origini della fem indotta.Lavoro del campo indotto.
Attrito EM.Conservazione di energia.Correnti di Foucault.Legge di Felici.Pressione e forza magnetica.
- leggi dell’induzione
Autoinduzione.Coefficiente L.Energia magnetica.Circuito RL: Extracorrenti di apertura e chiusura.
Densita' di energia magnetica.Mutua induzione.Energia di circuiti accoppiati.Autoinduzione in presenza di materia.
Stazionarietà.Legge di Ampere-Maxwell.Eq. di Maxwell.Densità di energia EM.Conservazione della carica.

II parte: FENOMENI ONDULATORI
- proprieta’ delle onde
Introduzione alle onde.Eq. di D'Alembert.Principio di sovrapposizione.Onde armoniche piane.
- onde EM
Intro alle onde EM.Onde EM piane,derivazione dalle eq. di Maxwell.Vettore di Poynting.Potenza e intensità' di un'onda.Onde sferiche.
Quantita' di moto di onda piana.Pressione di radiazione.Polarizzazione di un'onda EM piana.Radiazione da un dipolo oscillante.Spettro delle onde EM.Indice di rifrazione.Principio di Huygens-Fresnel
- ottica fisica
Riflessione e rifrazione.Legge di Snell.Riflessione totale,Dispersione.Riflessione e rifrazione dal principio di H-F.
Intensita' delle onde riflesse e trasmesse.Coeff. di Fresnel.Angolo di Brewster,polarizzazione per riflessione.Salto di fase.Legge di Malus.Differenza di fase,coerenza.
Esperimento di Young.Metodo dei fasori.Interferenza da lamine.
Interferenza da cunei e lamine sottili.Rivestimenti antiriflettenti.Riflessione su schermo metallico.Onde stazionarie.
Interferenza da N sorgenti.Diffrazione da fenditura rettilinea.
(Diffrazione da apertura circolare.) Limite di risoluzione di lenti. Reticolo di diffrazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: * Lezioni frontali in aula
* Esercizi svolti
* Dimostrazioni pratiche dei fenomeni studiati
* Misure sperimentali in laboratorio
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Sebbene il corso non segua pedissequamente alcun testo, dato il programma e il numero di ore a disposizione, i seguenti titoli presentano adeguatamente gli argomenti trattati nel corso. Ulteriori indicazioni sulle specificità dei testi verranno date durante la prima lezione.
In aggiunta, materiale didattico verrà' reso disponibile sul sito moodle del corso.
Le esperienze di laboratorio in piccoli gruppi sono descritte nel volume "Fisica in Laboratorio", che costituisce anche una guida per le attività stesse. Si raccomanda la disponibilità di almeno una copia per ciascun gruppo di lavoro.
Testi di riferimento:
  • Mazzi, Giulio; Ronchese, Paolo, Fisica in laboratorio. Esperienze per i corsi di Fisica per Ingegneria. Bologna: Esculapio, 2013. Cerca nel catalogo
  • Mazzoldi, Paolo; Nigro, Massimo, Elementi di fisicaelettromagnetismo. Napoli: EdiSES, 2006. Cerca nel catalogo
  • Halliday, David; Resnick, Robert; Cicala, Lanfranco, Fondamenti di fisicameccanica, termologia, elettrologia, magnetismo, otticaDavid Halliday, Robert Resnick, Jearl Walkeredizione italiana a cura di Lanfranco Cicala. Milano: CEA, 2006. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Latex

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Uguaglianza di genere Acqua pulita e igiene Energia pulita e accessibile Lavoro dignitoso e crescita economica Ridurre le disuguaglianze Citta' e comunita' sostenibili Consumo e produzione responsabili Agire per il clima La vita sulla Terra Pace, giustizia e istituzioni forti