Indice degli argomenti

  • Fisica e Fisica tecnica - Prof. Giuseppe Mazziotti Di Celso - a.a. 2014/2015

    Titoli conseguiti
    Ottobre 2000: Assegnista di ricerca presso l'Università degli Studi di L'Aquila.
    Aprile 1999: Dottore di Ricerca in Ingegneria Chimica XI ciclo, presso l'Università degli Studi di Napoli "Federico II".
    Maggio 1994: Laurea in Ingegneria Meccanica presso l'Università degli Studi di Napoli "Federico II".
    Luglio 1985: Maturità Classica conseguita presso il Liceo Ginnasio Statale "Umberto I" di Napoli.
    Occupazione attuale
    Ricercatore universitario confermato, in servizio presso la Facoltà di Agraria dell'Università degli Studi di Teramo ed affiliato al Dipartimento di Scienze degli Alimenti.
    Docente del corso di "Fisica e Fisica Tecnica" ed "Ingegneria dei Processi Alimentari".

    Linee di ricerca
    Gassificazione di biomasse in un letto fluidizzato per la produzione di energia.
    Depurazione di acque reflue industriali.
    Depurazione dei fumi di combustione.
    Ottimizzazione della reazione di transesterificazione dell'olio di colza per la produzione di biodiesel.
    Diagnostica ottica della combustione Diesel.
    Trasferimento di materia ed energia durante il processo di essiccamento di matrici vegetali (foglie di erba mate).
    Studio degli acquiferi carsici del Gran Sasso.

     

    OBIETTIVI DEL CORSO, PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'

    • Obiettivi formativi generali >L'insegnamento di Fisica e Fisica Tecnica si propone di fornire agli studenti una solida conoscenza della fisica classica, a partire dai suoi principi generali e fondamentali. In particolare verranno affrontati gli argomenti propri della meccanica, della termodinamica e dell'elettromagnetismo, discipline che sono in grado di descrivere una grandissima varietà di fenomeni fisici.
      L’obiettivo fondamentale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per affrontare agevolmente lo studio degli insegnamenti, che sono alla base dei corsi di laurea triennali e magistrale offerti dalla facoltà di bioscienze e tecnologie agro-alimentari e ambientali.
    • Prerequisiti > Lo studente deve avere una buona capacità di ragionamento e attitudine alla riflessione.
    • Propedeuticità >Si consiglia vivamente di superare con profitto l’esame di matematica, prima di affrontare lo studio della fisica.

    INDICATORI DI DUBLINO PER UNITA' DIDATTICA

    UNITA' DIDATTICA 1: La Meccanica

    Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente approfondisce le nozioni del programma di studio mediante consultazione di più libri di testo: è in grado così di sviluppare la capacità di critica e di sintesi.

    Capacità di applicare conoscenza e comprensione:Lo studente applica le conoscenze in modo da dimostrare un approccio professionale al lavoro. Il bagaglio culturale acquisito gli permette di sostenere ed argomentare le sue tesi, finalizzate alla soluzione dei problemi tecnici.

    Autonomia di giudizio: La capacità di critica e sintesi acquisita permette allo studente di selezionare i dati che ritiene significativi, grazie anche ad una approfondita riflessione su tematiche di natura tecnica, al fine di sviluppare giudizi autonomi.

    Abilità comunicative: Nel corso dell’insegnamento viene incoraggiato l’intervento dello studente. La discussione che si instaura è utile per perfezionare la sua capacità di comunicazione ad interlocutori di livello culturale medio alto.

    Capacità di apprendimento: L’abitudine all’approfondimento, che lo studente acquisisce durante l’insegnamento, gli è utile nel mettere a punto il metodo di studio e per applicarlo con profitto nel prosieguo della sua carriera accademica.

    UNITA' DIDATTICA 2: Termodinamica, Elettricità e Magnetismo

    Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente approfondisce le nozioni del programma di studio mediante consultazione di più libri di testo: è in grado così di sviluppare la capacità di critica e di sintesi.

    Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente applica le conoscenze in modo da dimostrare un approccio professionale al lavoro. Il bagaglio culturale acquisito gli permette di sostenere ed argomentare le sue tesi, finalizzate alla soluzione dei problemi tecnici.

    Autonomia di giudizio: La capacità di critica e sintesi acquisita permette allo studente di selezionare i dati che ritiene significativi, grazie anche ad una approfondita riflessione su tematiche di natura tecnica, al fine di sviluppare giudizi autonomi.

    Abilità comunicative: Nel corso dell’insegnamento viene incoraggiato l’intervento dello studente. La discussione che si instaura è utile per perfezionare la sua capacità di comunicazione ad interlocutori di livello culturale medio alto.

    Capacità di apprendimento: L’abitudine all’approfondimento, che lo studente acquisisce durante l’insegnamento, gli è utile nel mettere a punto il metodo di studio e per applicarlo con profitto nel prosieguo della sua carriera accademica.

    Libri di testo

    • Eugene Hecht, Fisica 1, Meccanica, Onde Termodinamica, Zanichelli.
    • Eugene Hecht, Fisica 2, Elettricità, Magnetismo, Ottica, Fisica moderna, Zanichelli.
    • Alfano, Betta, d’Ambrosio, Riccio, Fisica Tecnica, Liguori, Disponibile una versione del testo in pdf. http://www.liguori.it/schedanew.asp?isbn=4061&vedi=testoebook#ebook
    • Slide commentate a lezione ed esercizi integrativi svolti.
    • Slide Precorsi Fisica ed esercizi svolti.

    MATERIALE DI APPROFONDIMENTO

    Non sono al momento disponibili materiali di approfondimento per questo corso.

    PROVE INTERMEDIE

  • Questo argomento

    Unità didattica 1: Meccanica

    1.        INTRODUZIONE ALLA FISICA

    1.1         Che cos'è la fisica

    1.2         Legge e teoria

    1.3         La prospettiva moderna

    1.3.1         La fisica classica

    1.3.2         La fisica moderna

    1.3.3         Le quattro forze fondamentali

    1.4         Misurazione

    1.4.1         Lunghezza

    1.4.2         Massa e peso

    1.4.3         Tempo

    1.5         Cifre significative

    1.5.1         Trattamento delle cifre significative

     

    2.        CINEMATICA: VELOCITA’ INTENSIVA E VETTORIALE

    2.1         Velocità intensiva

    2.1.1         Velocità intensiva media

    2.1.2         Velocità intensiva costante

    2.1.3         Notazione delta: variazione di una grandezza

    2.1.4         Velocità (intensiva) istantanea: la derivata

    2.2         Velocità vettoriale

    2.2.1         Il vettore spostamento

    2.2.2         Un po' di calcolo vettoriale

    2.2.3         Velocità vettoriale media

    2.2.4         Velocità vettoriale istantanea

    2.3         Moto relativo

    2.3.1         Velocità rispetto a...

    2.3.2         Componenti di un vettore

     

    3.        CINEMATICA: ACCELERAZIONE

    3.1         Il concetto di accelerazione

    3.1.1         Accelerazione media

    3.1.2         Accelerazione istantanea: derivate seconde

    3.2         Moto uniformemente accelerato

    3.2.1         Valore medio della velocità

    3.2.2         Le equazioni per il moto ad accelerazione costante

    3.2.2.1           Spazio di frenatura

    3.3         Caduta libera: balistica

    3.3.1         Accelerazione di gravità

    3.3.2         Tutti i corpi cadono: accelerazione costante

     

    4.        LE TRE LEGGI DI NEWTON

    4.1         La prima legge di Newton: principio di inerzia

    4.2         Forza

    4.2.1         La forza come grandezza vettoriale

    4.3         La seconda legge di Newton

    4.3.1         Massa

    4.3.2         Quantità di moto

    4.3.3         Impulso e variazione della quantità di moto

    4.3.4         Forza variabile

    4.4         Interazione: la terza legge di Newton

    4.4.1         Razzi

     

    5.        DINAMICA

    5.1         Forza, massa e accelerazione

    5.1.1         Moto istantaneo

    5.1.2         Peso: forza gravitazionale

    5.1.2.1           Pesi attaccati a funi

    5.1.2.2           La fisica dei corpi in quiete

    5.1.2.3           Il piano inclinato

    5.2         Effettivamente privo di peso

    5.3         Moti accoppiati

    5.4         Moto curvilineo

    5.4.1         Accelerazione centripeta

    5.4.2         Forze centripete

    5.5         Attrito e moto

    5.5.1         Attrito statico

    5.5.2         Movimento per mezzo dell'attrito statico

    5.5.3         Attrito dinamico

    5.6         Attrito volvente

     

    6.        EQUILIBRIO: STATICA

    6.1         Equilibrio traslazionale

    6.1.1         Sistemi di forze parallele ed allineate

    6.2         Sistemi di forze concorrenti

    6.3         Equilibrio rotazionale

    6.3.1         Momento di una forza

    6.3.2         Corpi rigidi

    6.4         Equilibrio di corpi estesi

    6.4.1         Centro di gravità

    6.4.2         Stabilità ed equilibrio

     

    7.        GRAVITAZIONE, SECONDO NEWTON

    7.1         La legge di gravitazione universale

    7.1.1         Il prodotto delle masse

    7.1.2         La costante di gravitazione universale

    7.1.3         Forza gravitazionale terrestre

    7.1.4         Massa volumica della Terra

    7.1.5         Forza gravitazionale di una sfera

    7.1.6         Una Terra imperfetta rotante su se stessa

    7.2         La forza cosmica

    7.2.1         Le leggi del moto planetario

    7.2.2         Orbite dei satelliti

     

    8.        MOTO ROTATORIO

    8.1         Cinematica della rotazione

    8.1.1         Velocità angolare

    8.1.2         Accelerazione angolare

    8.2         Dinamica della rotazione

    8.2.1         Momento d'inerzia

    8.2.1.1           La seconda legge di Newton espressa per il momento delle forze

    8.2.2         Rotolamento su un piano inclinato

    8.2.3         Momento della quantità di moto

    8.2.4         Conservazione del momento della quantità di moto

     

    9.        ENERGIA

    9.1         Trasmissione dell'energia

    9.1.1         Lavoro

    9.1.1.1           Lavoro lungo una retta

    9.1.1.2           Lavoro in generale

    9.1.1.3           Lavoro, attrito e moto curvilineo

    9.1.1.4           Lavoro compiuto da una forza variabile

    9.1.1.5           Cammini curvilinei nel campo gravitazionale

    9.1.2         Potenza

    9.1.2.1           Potenza e moto

    9.2         Energia meccanica

    9.2.1         Energia cinetica

    9.2.1.1           Lavoro e variazione di energia cinetica

    9.2.1.2           Energia cinetica di rotazione

    9.2.2         Energia potenziale

    9.2.2.1           Energia potenziale gravitazionale sulla superficie terrestre

    9.3         Conservazione dell'energia meccanica

    9.3.1         Energia meccanica

    9.3.2         Il punto di vista dell'energia

    9.4         Urti

    9.4.1         Urti anelastici

    9.4.2         Urti elastici

     

    10.   SOLIDI

    10.1     Atomi e materia

    10.1.1     Atomismo

    10.1.2     Numero di Avogadro

    10.1.3     Massa volumica (densità)

    10.1.4     Stati di aggregazione della materia

    10.1.5     Solidi

    10.2     Elasticità

    10.2.1     Legge di Hooke

    10.2.2     Sforzo

    10.2.3     Deformazione

    10.2.4     Resistenza

    10.2.5     Modulo di Young

     

    11.    FLUIDI

    11.1     Statica dei fluidi

    11.1.1     Liquidi

    11.1.2     Gas

    11.1.3     Pressione idrostatica

    11.1.3.1       Forza gravitazionale e pressione idrostatica

    11.1.3.2       Pressione in un recipiente

    11.1.3.3       Pressione atmosferica e barometro

    11.1.3.4       Pressione relativa

    11.1.3.5       Vuoto

    11.1.4     Legge di Boyle

    11.1.5     Principio di Pascal

    11.1.5.1       Macchine idrauliche

    11.1.6     Spinta di Archimede

    11.1.7     Densità relativa

    11.1.7.1       Galleggiamento

    11.1.8     Tensione superficiale

    11.2     Dinamica dei fluidi

    11.2.1     Corrente fluida

    11.2.1.1       Corrente laminare

    11.2.1.2       Corrente turbolenta

    11.2.2     L'equazione di continuità

    11.2.3     Equazione di Bernoulli

    11.2.3.1       Teorema di Torricelli

    11.2.3.2       Effetto Venturi

    11.2.4     Corrente viscosa

     

    • Unità didattica 2: Termodinamica, Elettricità e Magnetismo

      1.        PROPRIETA’ TERMICHE DELLA MATERIA

      1.1         Temperatura

      1.1.1         Temperatura termodinamica e zero assoluto

      1.1.2         L’intervallo di temperature

      1.2         Dilatazione termica

      1.2.1         Dilatazione termica lineare

      1.2.2         Dilatazione cubica

      1.2.3         Dilatazione dell’acqua

      1.3         Legge dei gas

      1.3.1         Equazione di stato dei gas perfetti

      1.3.2         Cambiamenti di fase

      1.3.3         Tensione di vapore

      1.3.4         Gas reali: liquefazione

      1.3.5         Diagrammi di stato (o delle fasi)

      1.3.6         Tabella del punto critico e del punto triplo

       

      2.        CALORE ED ENERGIA TERMICA

      2.1         Energia meccanica ed energia termica

      2.1.1         Convenzione sul calore

      2.1.2         Calore e temperatura

      2.1.3         Quantità di calore

      2.1.4         Zeresimo principio della termodinamica

      2.1.5         Calore specifico

      2.2         Cambiamento di stato

      2.2.1         Fusione e solidificazione

      2.2.2         Evaporazione

      2.2.3         Ebollizione

      2.3         Trasmissione dell’energia termica

      2.3.1         Ipotesi semplificative

      2.3.2         La conduzione

      2.3.3         L’irraggiamento

      2.3.4         La convezione

      2.3.5         Analogia elettrica – Meccanismi in serie e in parallelo

      2.3.6         Meccanismi combinati di scambio termico

       

      3.        LA TERMODINAMICA

      3.1         Generalità e definizioni

      3.1.1         Sistemi termodinamici

      3.1.2         Equilibrio termodinamico

      3.1.3         Proprietà

      3.1.4         Equazioni di stato

      3.1.5         Trasformazioni

      3.1.6         Calore e lavoro

      3.1.7         Lavoro di variazione di volume

      3.1.8         Energia totale ed energia interna

      3.1.9         Calore specifico

      3.1.10     Trasformazioni quasi statiche

      3.1.11     Piano di Clapeyron

      3.1.12     Trasformazioni reversibili ed irreversibili

      3.2         Primo principio della termodinamica

      3.2.1         Primo principio per sistemi chiusi

      3.2.2         L’entalpia

      3.2.3         Primo principio per sistemi aperti

      3.2.4         Trasformazioni di sistemi isolati

      3.2.5         Trasformazioni adiabatiche

      3.2.6         Trasformazioni a volume costante

      3.2.7         Trasformazioni a pressione costante

      3.2.8         Trasformazioni a temperatura costante

      3.2.9         Trasformazioni cicliche

      3.2.10     Limiti del primo principio

      3.3         Secondo principio della termodinamica

      3.3.1         L’entropia

      3.3.2         Serbatoio di energia meccanica

      3.3.3         Serbatoio di energia termica

      3.3.4         Enunciato di Clausius

      3.3.5         Enunciato di Kelvin-Planck

      3.3.6         Il ciclo di Carnot

      3.3.7         Teorema di Carnot

      3.3.8         Coefficiente di prestazione dei cicli inversi

      3.3.9         Il piano entropico o di Gibbs

      3.3.10     Il ciclo di Carnot sul piano di Gibbs

      3.3.11     Un ciclo qualsiasi sul piano di Gibbs

       

      4.        ELETTROSTATICA: FORZE

      4.1         Carica elettromagnetica

      4.1.1         Carica positiva e carica negativa

      4.1.2         La carica è quantizzata e si conserva

      4.1.3         Elettrizzazione per strofiniio

      4.1.4         Trasferimento della carica

      4.1.5         Isolanti e conduttori

      4.1.5.1           Conduttori carichi

      4.2         La forza elettrica

      4.2.1         Legge di Coulomb

      4.2.2         Induzione elettrostatica

      4.3         Il campo elettrico

      4.4         Unità razionalizzate

      4.4.1         Linee del campo

      4.4.2         Conduttori e campi elettrici

      4.4.3         Campi elettrici di distribuzioni continue di carica

      4.4.4         Teorema di Gauss

       

      5.        ELETTROSTATICA: ENERGIA

      5.1         Potenziale elettrico

      5.1.1         Energia potenziale elettrica

      5.1.2         Potenziale elettrico

      5.1.3         Potenziale in un campo elettrico uniforme

      5.1.4         Potenziale di una carica puntiforme

      5.1.5         Linee, superfici e volumi equipotenziali

      5.1.6         Potenziale di più cariche

      5.1.7         Potenziale di una distribuzione continua di cariche

      5.1.8         Come si ricava E da V

      5.1.9         Potenziale e distribuzione di carica

      5.1.10     Conservazione della carica

      5.2         Capacità elettrica

      5.2.1         Condensatore piano

      5.2.2         Collegamenti di condensatori

      5.2.2.1           Collegamento in parallelo

      5.2.2.2           Collegamento in serie

      5.2.3         Energia nei condensatori

       

      6.        CORRENTE CONTINUA

      6.1         Correnti elettriche

      6.1.1         La batteria

      6.1.1.1           Come funzionano le batterie

      6.1.1.2           Collegamenti in serie ed in parallelo di pile

      6.2         Resistenza elettrica

      6.2.1         Resistività elettrica

      6.2.2         Dipendenza della resistività dalla temperatura

      6.2.3         Superconduzione

      6.2.4         Diminuzioni ed aumenti di potenziale

      6.2.5         Energia e potenza

      6.2.6         Densità di corrente e conduttività

       

      7.        CIRCUITI

      7.1         Principi dei circuiti

      7.1.1         Sorgenti e resistenza interna

      7.1.2         Resistori in serie ed in parallelo

      7.1.3         Potenza massima e impedenza

      7.1.4         Amperometri e voltmetri

      7.1.5         Circuiti RC

      7.2         Analisi delle reti

      7.2.1         Principi di Kirchoff

       

      8.       MAGNETISMO

      8.1         Magneti e campo magnetico

      8.1.1         Poli magnetici

      8.1.2         Il campo magnetico

      8.1.3         Magnetismo della Terra

      8.1.4         Monopoli magnetici

      8.1.5         Magnetismo a livello atomico

      8.1.5.1           Domini magnetici

      8.1.5.2           Permeabilità magnetica

      8.2         Elettrodinamica

      8.2.1         Correnti e campi

      8.2.1.1           Il filo conduttore rettilineo percorso da corrente

      8.2.1.2           La spira percorsa da corrente

      8.2.1.3           Il solenoide rettilineo

      8.2.2         Conferma dell’ipotesi di Ampère

      8.2.3         Calcolo dell’induzione di un campo magnetico

      8.2.3.1           Teorema di Ampère

      8.3         Forza magnetica

       

      9.       INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

      9.1         F.e.m. indotta elettromagneticamente

      9.1.1         Legge di Faraday–Neumann dell’induzione elettromagnetica

      9.1.2         Legge di Lenz

      9.2         Autoinduzione

      9.2.1         Induttanza

      9.2.2         La f.c.e.m. (forza controelettromotrice)

      9.2.3         Il circuito RL: transitori

       

      10.    CORRENTE ALTERNATA

      10.1     Corrente alternata

      10.1.1     Corrente alternata e resistenza

      10.1.2     Corrente alternata e induttanza

      10.1.3     Corrente alternata e capacità

      10.2     Il trasformatore

      • Argomento 3

        • Argomento 4

          • Argomento 5

            • Argomento 6

              • Argomento 7

                • Argomento 8

                  • Argomento 9

                    • Argomento 10