MODULO A
La fisica e la sua relazione con le altre discipline. Modelli, teorie, leggi, misure e incertezza nella misura. Cifre significative. Metodo scientifico. Grandezze fisiche. Campioni e unità di misura. Il sistema internazionale di misure. I campioni di lunghezza, massa e tempo. La matematica in fisica. Misura di una grandezza, Caratteristiche strumenti di misura, Intervallo di confidenza, Errori sistematici, errori di lettura, errori casuali, errori relativi, cifre significative, propagazione degli errori. Cifre significative e intervallo di confidenza, Cifre significative ed errore relativo,
Rappresentazione risultati: troncamento e arrotondamento, Tabelle di misure sperimentali


Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni tra vettori (somma, prodotti). Cinematica di una particella in una dimensione e in due dimensioni. Velocità media. Velocità istantanea. Accelerazione media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme e moto rettilineo uniformemente accelerato.

Dinamica di una particella. Leggi di Newton. Definizione di forza e di massa. Esempi di forze: la forza di gravità e la forza peso. Applicazione delle leggi della dinamica. Il piano inclinato. Le forze di attrito statico e dinamico. Forza esercitata da una molla. La dinamica del moto circolare uniforme. Equilibrio dei corpi: equilibrio stabile, instabile ed indifferente. Momento angolare.
Lavoro ed energia. Lavoro compiuto da una forza costante e da una forza variabile. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Potenza. Unità di misura per il lavoro e potenza. Conservazione dell'energia. Le forze conservative. Energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale ed energia potenziale elastica. Energia meccanica e sua conservazione. Forze non conservative.

Definizione di corpo rigido. Equazioni cardinali della statica. Equilibrio statico di un corpo rigido. Centro di gravità. Momento di inerzia. Stabilità ed equilibrio. Leve. Guadagno meccanico.

Meccanica dei fluidi. Definizione di fluido perfetto. Pressione e densità. Statica dei fluidi. Legge di Stevino. La legge di Pascal e la pressa idraulica. Principio di Archimede. Fluidodinamica. Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Fluidi reali. Capillarità. Viscosità. Tensione superficiale. Flusso turbolento. Legge di Hagen-Poiseuille. Numero di Reynolds.

Vibrazioni e onde. Moti armonici. Onde trasversali e longitudinali. Lunghezza d'onda, frequenza e velocità dell’onda. Energia e potenza delle onde in movimento. Interferenza. Onde meccaniche. Onde acustiche. Suono. Potenza e intensità delle onde sonore. Velocità del suono. Effetto Doppler.

Termodinamica e calorimetria. Temperatura e sua misurazione. Scale di temperatura e termometri. Proprietà termiche della materia. Espansione termica. Capacità termica e calore specifico. Cambiamenti di fase. Conduzione del calore. Il trasferimento di calore per convezione e irraggiamento. Primo principio della termodinamica. Secondo principio della termodinamica. Motori termici. Rendimento dei motori termici. Entropia.

Elettrostatica. Carica elettrica. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Quantizzazione della carica. Conservazione della carica. Campo elettrico. Campo elettrico. Dipolo elettrico. Energia potenziale elettrica. Potenziale elettrico.

Condensatori. Capacità dei condensatori con dielettrici. Energia immagazzinata in un condensatore. Condensatori in serie e in parallelo. La corrente elettrica e resistenza. Resistenza e resistività. Resistenze in serie e in parallelo. Legge di Ohm. Legge di Joule. Forza elettromotrice. Circuiti in corrente continua. Condensatori in serie ed in parallelo, Legge delle maglie, legge dei nodi. Risoluzione di circuiti in cc.

Campo magnetico. Forza magnetica su una carica in moto. I campi magnetici e correnti. Dipolo magnetico. La legge di Biot-Savart. Legge di Ampere. Legge di Faraday. Legge di Lenz. Campi elettrici indotti. Induttanza. Solenoide.
Circuiti in corrente alternata. Elementi circuitali reali ed ideali.

Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche e il loro spettro. Ottica geometrica. Indice di rifrazione. Cammino ottico. Leggi della riflessione e della rifrazione. Lenti sottili. Equazione dei punti coniugati. Lente d'ingrandimento. Microscopio. Comportamento ondulatorio della luce: interferenza, diffrazione, spettroscopia, la polarizzazione. Reticolo di diffrazione. Risoluzione degli strumenti ottici.

La trattazione di alcuni degli argomenti sarà integrata con esperimenti dimostrativi.

Giancoli, "Fisica" (Edizione con Fisica Moderna), Casa Editrice Ambrosiana.
Taylor, “Introduzione all’analisi degli errori”, Casa Editrice Zanichelli.