Programma del corso di Fisica Generale II, anno

Programma del corso di Fisica Generale II, anno accademico 2006/07
Ingegneria Gestionale, Informatica, Meccanica, Tessile
prof. Marco Villa (riceve mercoledì 14.00-16.00)
Tema delle lezioni
I. Carica elettrica e campo elettrico. Leggi di Coulomb e di Gauss. Il potenziale elettrostatico di
una carica e suo legame con il campo elettrico.
II. Campi e potenziali elettrici in presenza di conduttori. Capacità della sfera isolata e del
condensatore a facce piane e parallele. Energia del condensatore e densità di energia del
campo elettrico.
III. Dinamica di una particella carica in campo elettrico: l’atomo di Bohr. La corrente elettrica. La
resistenza. Leggi di Ohm e Joule. Cenni al moto di elettroni in metalli.
IV. Circuiti in corrente continua. Resistenze in serie e parallelo. Condensatori in serie e parallelo.
La scarica del condensatore.
V. Il campo elettrico negli isolanti: il dipolo elettrico, la polarizzazione, la “costante” dielettrica.
Il campo elettrico nell’atmosfera.
VI. Campi di induzione magnetica prodotti da correnti: leggi di Laplace. Forze magnetiche su
correnti elettriche.
VII. Il solenoide. La spira di corrente in B. Forze su correnti.
VIII. Trasformatori, motori e il risparmio energetico
IX. L’induzione magnetica. Moto di carica in campo magnetico: la legge di Lorentz. Lo
spettrometro di massa. Effetti del campo magnetico terrestre. Cenni alla magnetizzazione della
materia.
X. I circuiti elettrici in alternata: cenni al formalismo complesso. Reattanza e impedenza.
XI. Valori medi, efficaci e in alternata delle grandezze elettriche. La scala dei dB. Cenni alla
sicurezza elettrica.
XII. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale; ruolo del termine di propagazione. La
generazione di onde elettromagnetiche: carica accelerata e dipolo elettrico
XIII. Proprietà generali delle onde elastiche: equazione delle onde, velocità di propagazione, moti
relativi di mezzo e sorgente.
XIV. L’interferenza come caratteristica del fenomeno ondulatorio. Riflessione e rifrazione,
XV. Diffrazione, diffusione, polarizzazione e assorbimento della luce; cenni agli strumenti ottici
XVI. Il dualismo onda/corpuscolo. L’equivalenza massa/energia. Interazioni onde
elettromagnetiche e materia..
XVII. Esercizi
Argomento delle esercitazioni
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
Elettrostatica 1: La forza elettrica. Calcolo di E per sistemi di cariche puntiformi. Il flusso di
E e il teorema di Gauss. Moto di carica in campo elettrico
Elettrostatica 2. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Calcolo di E e V per distribuzioni
di cariche. Condensatori con e senza dielettrici
Resistenze, potenziali e correnti. Circuito RC
Magnetostatica e forze su correnti
Induzione magnetica e forza di Lorentz. Transienti in circuiti RLC
Circuiti elettrici in alternata. Valori medi ed efficaci; composizione di grandezze a media
nulla.
Onde meccaniche e onde elettromagnetiche. Intensità. Interferenza e diffrazione
Ottica fisica: rifrazione; riflessione totale; polarizzazione. Fotoni.
Testi e sussidi didattici
M Villa, F. Vetrano, P. Cofrancesco, Elementi di Fisica capitoli. XI-XV, McGraw Hill
Laura Serra – Esercizi di Fisica II edizione 2006/07 – dispensa disponibile presso il Centro Stampa
Modalità dell’esame
L’esame consiste in una prova scritta di 3 h 30’ con 20 problemi a risposta multipla sull’intero
programma del corso. I candidati possono presentarsi senza telefonino a tutte le prove scritte
offerte portando documento di riconoscimento, calcolatrice tascabile (indispensabile), testi e
appunti. I problemi vanno svolti sui fogli di protocollo messi a disposizione che devono essere
riconsegnati (“brutte” comprese) assieme al modulo con testo dei problemi e risposte. Il modulo
delle risposte è corretto in modo “automatico” poco dopo la consegna in base alle seguenti regole:
• ad ogni risposta corretta sono assegnati 1.5 punti;
• per ogni risposta sbagliata vengono tolti 0.6 punti:
• per problemi con più quesiti tipo vero/falso si danno punteggi intermedi tra –0.6 e 1.5 per
risposte parziali. Punteggi intermedi si assegnano anche a risposte “accettabili”.
• si dà punteggio nullo ai problemi lasciati in bianco o dove venga fornita una risposta libera
certamente sbagliata e certamente differente da quelle proposte. La risposta libera (per lo più
numerica) viene spesso suggerita come una delle cinque possibilità. Si consiglia di segnare a
margine la soluzione trovata dove questa sia significativamente diversa da quelle proposte
(solitamente arrotondate). La risposta a margine sbagliata viene penalizzata solo quando sia
identificabile con una delle risposte errate proposte. La risposta a margine giusta, nei casi in
cui la risposta esatta non sia stata proposta, viene valutata 3 punti.
• vengono ignorati i segni di selezione di risposta messi per sbaglio e chiaramente marcati con
NO; nei casi di selezione ambigua le risposte vengono ignorate
Vengono ammessi all’orale coloro che
• totalizzano un punteggio minimo di 12.00 nello scritto
• hanno riportato un minimo di 15.00 in ambedue le prove in itinere offerte durante il corso
(e svolte con modalità analoghe a quelle dello scritto d’esame). Un solo scritto positivo non
dà diritto ad alcun esonero.
Dopo la pubblicazione dei risultati, i candidati ammessi possono prenotarsi via e-mail o
presentandosi nell’aula degli orali, ponendo attenzione a non disturbare in alcun modo
l’interrogazione in corso. L’orale inizia con la revisione dello scritto appena svolto e di quelli
precedenti, spesso utilizzando gli elaborati, sia in “bella sia in brutta” per ricostruire i procedimenti..
Al termine degli orali vengono ricevuti i candidati non ammessi che contestano il voto ricevuto o
desiderano vedere lo scritto e le correzioni.
Calendario esercitazioni, prove in itinere, esami- anno 2007
Date (*)
22.II-23.II
Lezioni I - lezione II
1.III-2.III
Lezione III - lezione IV
8.III-9.III
Lezione V - esercitazione A
15.III-16.III
Lezione VI - esercitazione B
22.III-23.III
Lezione VII -esercitazione C
29.III-30.III
Lezione VIII - esercitazione D
2.IV
I compitino (h.9.00) – correzione (13.IV)
19.IV-20.IV
Lezioni IX - lezione X
26.IV-27.IV
Lezioni XI - lezione XII
3.V-4.V
Lezione XIII - esercitazione E
10.V-11.V
Lezione XIV- esercitazione F
17.V-18.V
Lezione XV - esercitazione G
24.V-25.V
Lezione XVI - esercitazione H
1.VI
Lezione XVII - riepilogo
4.VI
II compitino (h.9.00) - correzione(8.VI)
11-VI
Scritto ore 9.00, orale a seguire
25-VI
Scritto ore 9.00, orale a seguire
27. VIII
Scritto ore 9.00, orale a seguire
10.IX
Scritto ore 9.00, orale a seguire
* solo la prima data si applica a gestionali e tessili