- Oggetto:
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Fisica (Anno Accademico 2013/2014)
- Oggetto:
PHYSICS
- Oggetto:
Anno accademico 2013/2014
- Codice dell'attività didattica
- AGR0016
- Docente
- Ing. Davide RICAUDA AIMONINO (Affidamento interno)
- Corso di studi
- [f001-c702] L - Viticoltura ed enologia
[f001-c703] L - Tecnologie alimentari - Anno
- 1° anno
- Tipologia
- A - Di base
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Modalità d'esame
- Scritto
- Prerequisiti
- Nessuno / None
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Vengono forniti gli elementi di base per la comprensione dei fenomeni fisici appartenenti sia ai processi naturali che alle principali applicazioni tecnologiche con particolare riferimento al settore agro-alimentare. Lo studio viene articolato in modo da sviluppare le capacità di formalizzazione matematica dei fenomeni. Il corso viene svolto con particolari riferimenti applicativi, aggiungendo all’aspetto formale l’applicazione a casi concreti .
Basic elements and concepts about physic phenomena as well as analysis ability of a problem in order to achieve effective solution strategies will be provide during the course, with particular care to the main technological applications in food production sector. The course will carry out considering a number of case studies beside theoretical concepts.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscienza di base dei conceti fondamentali relativi alla cinematica, alla dinamica dei corpi, alla meccanica dei fluidi ed alla trasmissione del calore propedeutici alle materie professionalizzanti.
Lo studente apprenderà, inoltre, le metodologie per analizzare un semplice problema per giungere alla definizione di adeguate strategie di soluzione.
Basic knowladge of fundamental concepts about kinematics, dynamics, fluids mechanics and heat transfer, which are preparatory to subsequent specialistic courses.
The student will be able to analyse basic problems achieving adeguate solution strategies.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Test ed esercizi disponibili su piattaforma Moodle
Esercizi svolti e commentati in aula dagli studenti al termine di ciascun argomento
Tests and exercises available on Moodle platform
Exercises carried out and discussed by students at the end of each topic
- Oggetto:
Programma
Tutti gli argomenti trattati durante il corso appartengono all'area "FORMAZIONE E STRUMENTI DI BASE"
Grandezze fisiche. Grandezze scalari e vettoriali. Unità di misura. Analisi dimensionale.
Cinematica. Posizione, spostamento, legge oraria, traiettoria. Velocità media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato.
Moto bidimensionale:
- Moto circolare uniforme; velocità angolare; frequenza e periodo nei moti circolari; relazione tra velocità periferica ed angolare; accelerazione centripeta.
- Moto circolare accelerato (accelerazione angolare e tangenziale)
- Moto parabolico.
Dinamica. Definizione di forza e leggi fondamentali della dinamica. Peso e massa. Risultante di forze. Principio d’inerzia. Principio di azione e reazione; forze centripete e reazioni centrifughe.
Forze di attrito; spazio e tempo di arresto in presenza di attriti. Forze elastiche.
Lavoro di una forza. Energia cinetica. Energia potenziale. Principio di conservazione dell’energia. Concetto di potenza e rendimento.
Dinamica dei sistemi. Corpi rigidi; scomposizione e composizione di forze; coppia di forze.
Momento meccanico. Le macchine semplici.
Dinamica dei corpi in rotazione (momento d’inerzia).
Impulso di una forza e quantità di moto; principio di conservazione della quantità di moto. Baricentro.
Meccanica dei fluidi. Proprietà dei fluidi. Pressione; densità e peso specifico.
- Fluido in quiete. Principio di Pascal, di Stevino e di Archimede. Unità di misura delle pressioni: atmosfera, bar, Pascal e mm di Hg. Manometri differenziali. Esperienza di Torricelli. Tensione superficiale. Capillarità.
- Regime di moto dei fluidi: equazione di continuità; teorema di Bernoulli; Viscosità
Termologia e termodinamica. Effetti fisici del calore; temperatura e scale termometriche; Calore specifico e capacità termica. Propagazione del calore per conduzione, convezione e irraggiamento. Termometro a gas; leggi di Gay-Lussac e di Boyle; la costante R.
Sistema termodinamico. Equazione di stato. Stato di equilibrio. Trasformazione reversibile e non. Lavoro in una trasformazione termodinamica. Esperienza di Joule. Il Primo Principio della Termodinamica e l’energia interna. Dipendenza dell’energia totale dalla sola temperatura. Trasformazioni adiabatiche, isoterme, isobare e isocore. Il Secondo Principio della Termodinamica. Teorema e Ciclo di Carnot. Rendimento del motore termico di Carnot. Efficienza di una macchina frigorifera. Entropia.
Program topics concern the area "TRAINING AND BASIC CONCEPTS"
Physical quantities. Vector and scalar quantities. Measurement units. Dimensional analysis.
Kinematics. Position, displacement, trajectory. Average and instantaneous velocity. Average and instantaneous acceleration. Rectilinear motion.
Two dimensions motion:
- Circular motion; angular rate, frequency and time in circular motion; relation between peripheral velocity and angular rate, centripetal acceleration.
- Non-uniform circular motion (angular and tangential acceleration)
- Projectile motion
Dynamic. Definition of force and fundamental laws of dynamic. Definizione di forza e leggi fondamentali della dinamica. Mass and weight. Newton laws: law of inertia, second law and law of reciprocal actions. Centripetal force and centrifugal reactions.
Friction forces: static and dynamic friction, motion in presence of frictions. Elastic forces.
Work of a force. Kinetic Energy. Potential Energy. Total mechanical Energy conservation theorem. Concepts of power and efficiency.
Dynamic of systems. Rigid body; center of mass; couple force,
Moment of a force. Simple machines (lever, pulley, wedge).
Newton laws for rotating bodies (moment of inertia).
Linear momentum of a system; Conservation of linear momentum.
Fluid mechanic. Fluids features. Pressure; density and specific weight.
- Hydrostatics. Pascal’s law, Stevino’s law and Archimedes’ principle. Pressure unity of measurements: atmosphere, bar, Pascal and mm of Hg. Differential manometer. Experiment of Torricelli. Surface tension. Capillarity.
- Fluid dynamics: Continuity equation; Bernoulli law; Viscosity
Thermology and thermodynamics. Physical effects of heat; temperature and thermometic scales. Specific heat and thermal mass. Heat transfer: conduction, convection and thermal radiation. Gas thermometer. Ideal Gas laws: Gay-Lussac law, Boyle law, ideal gas equation of state.
Thermodynamic system. Thermodynamic equilibrium of a system. Simple thermodynamic transformations (adiabatic, isothermal, isobaric, isochoric) , reversing and irreversible transformations. Work in a thermodynamic transformation: Joule experimentation.
First Law of Thermodynamics and internal energy. First Law and thermodynamic transformations. Second Law of Thermodynamics. Carnot cycle and theorem. Efficiency of a Carnot heat engine. Efficiency of a freezing engine Entropy.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Lucidi delle lezioni (scaricabili dalla pagina del docente)Serway - Jewett: Principi di Fisica (Vol. 1), EdiSES Editore, Napoli
Slides (available on the teacher's web page)
Serway - Jewett: Principles of Physics, Volume 1
- Oggetto:
Note
Per ogni CFU (10 ore di lezione frontale) è stata adottata la regola di 7 ore di lezione e 3 di esercitazione, in quanto il corso necessita di un certo impegno per lo svolgimento degli esercizi al fine di una migliore comprensione delle applicazioni pratiche delle leggi fisiche.
Each CFU (10 hours of frontal lecture) will be divided in 7 hours of lesson and 3 hours of exercises. A good practice with written exercises is required to apply theoretical concepts in different case studies.
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