Fisica 1

Il corso di Fisica D al Politecnico di Milano è parte integrante del programma di studi in

Ingegneria Fisica. Questo corso mira a fornire agli studenti una solida comprensione

dei principi fondamentali della fisica, con particolare attenzione agli aspetti applicativi

nell'ingegneria.

Contenuti del Corso:

Sebbene i dettagli specifici del programma possano variare, generalmente il corso

copre i seguenti argomenti:

Meccanica Classica: Studio del moto dei corpi, leggi di Newton, energia e quantità di

moto.

Termodinamica: Principi fondamentali, leggi della termodinamica, cicli termodinamici e

applicazioni pratiche.

Elettromagnetismo: Campi elettrici e magnetici, leggi di Maxwell, circuiti elettrici e

applicazioni.

Ottica: Fenomeni ondulatori, riflessione, rifrazione, diffrazione e polarizzazione della

luce.

Fisica Moderna: Introduzione alla meccanica quantistica e alla relatività ristretta.

Struttura del Corso:

Il corso combina lezioni teoriche con sessioni di laboratorio, offrendo agli studenti

l'opportunità di applicare i concetti appresi in esperimenti pratici. Questo approccio

integrato facilita una comprensione più profonda dei fenomeni fisici e delle loro

applicazioni ingegneristiche.

Obiettivi Formativi:

Sviluppare una comprensione approfondita dei principi fisici fondamentali.

Applicare le conoscenze teoriche a problemi pratici di ingegneria.

Acquisire competenze sperimentali attraverso attività di laboratorio.

Preparare gli studenti per corsi avanzati in fisica e ingegneria.

Prerequisiti:

È consigliabile che gli studenti abbiano una solida base in matematica, in particolare in

analisi matematica e algebra lineare, oltre a una conoscenza preliminare dei concetti

fondamentali di fisica.

Materiale Didattico:

Il corso utilizza una varietà di risorse didattiche, tra cui libri di testo, dispense fornite

dai docenti e materiali online. Gli studenti sono incoraggiati a partecipare attivamente

alle lezioni e alle sessioni di laboratorio per massimizzare l'apprendimento.

Valutazione:

La valutazione degli studenti si basa su esami scritti e orali, nonché sulla

partecipazione e sul rendimento nelle attività di laboratorio. È fondamentale

dimostrare una comprensione sia teorica che pratica dei concetti trattati.

Per informazioni più dettagliate sul corso di Fisica D e sul programma di Ingegneria

Fisica al Politecnico di Milano, si consiglia di consultare il sito ufficiale del corso:

Meccanica Classica

La meccanica classica si occupa di descrivere il movimento dei corpi sotto l'azione di

forze.

Dinamica del punto materiale

Leggi di Newton: Prima, seconda e terza legge; applicazioni pratiche.

Lavoro ed energia:

Lavoro di una forza lungo una traiettoria.

Energia cinetica e potenziale.

Conservazione dell'energia meccanica.

Quantità di moto:

Impulso e teorema dell'impulso.

Conservazione della quantità di moto nei sistemi isolati.

Moto armonico:

Oscillatori semplici.

Oscillazioni smorzate e forzate.

Risonanza.

Dinamica dei sistemi di particelle

Centro di massa e moto relativo.

Conservazione della quantità di moto e del momento angolare.

Lavoro ed energia in sistemi multipli.

Meccanica del corpo rigido

Momento d'inerzia e rotazione.

Moto del corpo rigido: equilibrio e dinamica.

Teorema dell'energia cinetica rotazionale.

2. Termodinamica

La termodinamica studia le trasformazioni energetiche in sistemi macroscopici.

Principi fondamentali

Primo principio: Conservazione dell'energia, energia interna, lavoro e calore.

Secondo principio:

Entropia e irreversibilità.

Cicli termodinamici: motori termici e frigoriferi.

Leggi dei gas:

Gas ideali: equazione di stato

�

�

=

�

�

�

PV=nRT.

Processi isocori, isobari, isoterma e adiabatici.

Cicli termodinamici

Ciclo di Carnot: efficienza massima.

Applicazioni: Ciclo Rankine, ciclo Otto, ciclo Diesel.

Trasmissione del calore

Conduzione, convezione e irraggiamento.

3. Elettromagnetismo

Lo studio dei campi elettrici e magnetici è centrale per applicazioni tecnologiche.

Campi elettrici

Legge di Coulomb: Forza tra cariche.

Campo elettrico: Definizione, linee di campo.

Potenziale elettrico: Energia potenziale elettrica e differenza di potenziale.

Capacità e condensatori: Energia immagazzinata nei condensatori.

Corrente elettrica e circuiti

Leggi di Ohm: Resistenza, resistori in serie e parallelo.

Circuiti RC: Transitori di carica e scarica.

Campi magnetici

Forza di Lorentz: Forza su cariche in movimento in un campo magnetico.

Leggi di Ampère e Biot-Savart: Generazione del campo magnetico da correnti.

Induzione elettromagnetica:

Legge di Faraday e autoinduzione.

Applicazioni nei trasformatori e nei generatori.

Equazioni di Maxwell

Sintesi dei fenomeni elettromagnetici:

Leggi di Gauss per il campo elettrico e magnetico.

Induzione di Faraday.

Legge di Ampère modificata.

4. Ottica

L'ottica studia la propagazione della luce, sia come onda che come particella.

Ottica geometrica

Leggi della riflessione e rifrazione.

Lenti e specchi:

Formazione delle immagini.