Fisica 2per il corso di Laurea in Ingegneria Elettronica

Introduzione al corso Anno Accademico 2020-2021

Barbara De Lotto Dipartimento di Matematica, Informatica e Fisica

e_mail: barbara.delotto@uniud.it

Scopo del corsouCompletamento dello studio dell’elettromagnetismo

classico:• equazioni di Maxwell• richiami sulle onde• equazione delle onde elettromagnetiche• lo spettro delle onde elettromagnetiche• ottica geometrica e ondulatoria• cenni sulla natura della luce e della materia,

(con introduzione alla meccanica quantistica)uTermodinamica

Metodo

• A partire dalla fenomenologia dei fenomeni naturali, verranno astratti dei modelli di descrizione della natura e formulate le leggi.

• Queste ultime verranno applicate alla risoluzione di semplici problemi pratici.

Obiettivo

• Fornire i concetti, le grandezze e il metodo di approccio fisico alla base dei fenomeni dell’elettromagnetismo, dell’ottica e della termodinamica, applicandoli nella soluzione di semplici problemi e nell’effettuazione di esperienze pratiche in laboratorio (Covid permettendo)

Laboratorio• METODO SCIENTIFICO: ogni affermazione e teoria

deve necessariamente essere verificata dall’esperienza in modo riproducibile ed indipendente dai vari sperimentatori

è le esperienze di laboratorio, volte alla comprensione del significato dell’operazione di misura di una grandezza fisica, sono parte integrante del corso

• È obbligatorio

Organizzazione pratica del laboratorio

• Formazione dei gruppi di QUATTRO persone(a vostra scelta, causa limitazione spazi e tempi)

• Pubblicazione calendario esperienze(previste sessioni di recupero, una per esperienza)

• Consegna relazioni all’assistente di laboratorio ENTRO I TERMINI E CON LE MODALITÀ STABILITE

• Valutazione finale (A, B, C, D, E) = (+2, +1, 0, -1, -2)influisce sul voto globale dell’esame

Propedeuticità• Matematica I e II e Fisica I.

In pratica, dovete avere già acquisito una certa padronanza del calcolo e dei concetti e delle leggi della meccanica classica, dell’elettrostatica e elettrodinamica.

Inoltre, dovreste aver acquisito anche la capacità:

• di distinguere le leggi fondamentali (conservazione energia, gravitazione, legge di Gauss ecc.) da quelle statistiche (per esempio attrito, viscosità…).

• di applicare le leggi della fisica alla risoluzione di semplici problemi pratici.

• di riconoscere i limiti di validità dei modelli teorici utilizzati.

Lo studio della Fisica

Va affrontato seguendo il seguente percorso:

• Comprensione dei concetti• Apprendimento e utilizzo di tecniche

Non è possibile prescindere da uno o dall’altro, se non si vuole costruire un inutile edificio di carta.

Strumenti• Spiegazione in aula: per aiutarvi a rintracciare il filo logico del percorso tracciato dal testo

• Libro di testo:• Halliday, Resnik, Krane: FISICA 2, V edizione,

Casa Editrice Ambrosiana. (anche altri testi vanno bene)

• Il testo usato per Fisica 1 per le onde meccaniche e la termodinamica

• Risoluzione in prima persona di problemi numerici che inducano alla comprensione dei concetti chiave• Esempi applicativi

• Le lezioni saranno registrate e rese disponibili su Teams.

… strumenti

• Esperienze svolte in Laboratorio • Sito Web:http://www.fisica.uniud.it/~delotto/didattica/Fisica2_AA2020-21.html• Ricevimento:causa Covid-19 online su appuntamento

Programma

• Equazioni di Maxwell• Introduzione alle onde• Onde elettromagneticheOttica geometrica e ondulatoria:• Onde luminose• Riflessione e rifrazione della luce: specchi e lenti• Interferenza, diffrazione, polarizzazione• Proprietà corpuscolari e ondulatorie della luce edella materia, introduzione alla meccanicaquantistica

… programmaTermodinamica:

• Sistemi termodinamici, equilibrio termico, temperatura, calore, lavoro

• Prima legge della termodinamica• Gas ideali: relazione fra temperatura e energia

cinetica, trasformazioni nei gas ideali• Seconda legge della termodinamica: entropia,

macchine termiche, rendimento

… programma dettagliato

Con riferimento ai capitoli e paragrafi del testo di riferimento:verrà pubblicato giorno per giorno nella pagina del corso, tenendo conto di quanto è stato effettivamente svolto:http://www.fisica.uniud.it/~delotto/Fisica2_AA2020-21.html

Esame• Si svolgerà con una prova SCRITTA

contenente sia domande di teoria, sia semplici esercizi a risoluzione numerica

• Possibilità di 2 prove “in itinere” durante il corso

per consentire a chi avrà studiato di superare quanto prima l’esame.

Date probabili:metà di novembre e fine corso (dicembre o gennaio)

• La valutazione globale comprenderà anche l’esito del Laboratorio(se si potrà fare) e della parte di Chimica

• Iscrizione e registrazione: tramite Esse3

tutto quello che fate nel corso di Fisica non è “roba vecchia”, al contrario:

è alla base della vita di tutti i giornie anche dell’attualità scientifica !

esempio:le onde gravitazionali

il Nobel per la fisica assegnato recentemente

Interferometro laser VIRGO

3 km

Come funziona l’osservazione direttadelle Onde Gravitazionali

https://www.youtube.com/watch?v=tQ_teIUb3tE

courtesy Caltech/MIT/Laser Interferometer Gravitational-Wave ObservatoryLaboratory