D1. Conoscenza e comprensione

Apprendere i concetti di base del metodo sperimentale e della modellizzazione in fisica, e i principi di meccanica newtoniana, elettromagnetismo, termodinamica e meccanica dei fluidi.

D2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Impostare e risolvere semplici problemi di fisica generale, risolvere equazioni differenziali ordinarie nel contesto della fisica generale, tracciare ed estrarre informazioni da grafici cartesiani, riportare la soluzione numerica dei problemi proposti con unità di misura e cifre significative appropriate

D3. Autonomia di giudizio

Modellizzare fenomeni fisici utilizzando i principi della fisica generale, valutare criticamente le approssimazioni utilizzate

D4. Abilità comunicative

Esprimere la soluzione dei problemi proposti usando un linguaggio matematico corretto e coerente

D5. Capacità di apprendimento

Acquisire un approccio sistematico alla modellizzazione dei fenomeni fisici che permetta di affrontare la risoluzione di problemi più complessi

Conoscenze di analisi matematica (calcolo differenziale e integrale) e di trigonometria

Il corso introdurrà i concetti di base del metodo sperimentale e della modellizzazione in fisica, nonchè le leggi fisiche e i metodi necessari alla risoluzione di problemi di fisica generale. - Concetti di base in fisica: grandezze fisiche, unità di misura, incertezze, cifre significative, formulazione di modelli e verifica sperimentale. - Elementi di fisica generale: cinematica, dinamica, elettricità, magnetismo, termodinamica, meccanica dei fluidi

R.A. Serway, J. W. Jewett, "Principi di fisica", o un altro libro di testo di fisica generale.

La fisica è un campo fondamentale della scienza, con concetti e metodi che si estendono a quasi ogni attività scientifica. Questo corso ha molti obiettivi: non solo fornisce una panoramica generale dei concetti più importanti della fisica classica, ma aiuta anche gli studenti a sviluppare capacità di problem-solving altamente trasferibili tra le discipline scientifiche. Poiché questo corso è specificamente progettato per studenti con un forte interesse e background nell'apprendimento automatico e nell'analisi dei dati, include anche esperimenti pratici di programmazione per la simulazione e l'elaborazione di dati fisici. Gli argomenti trattati sono: 1. Concetti di base: grandezze fisiche, unità di misura, incertezza di misura, cifre significative, metodo sperimentale 2. Cinematica tridimensionale: velocità, accelerazione, sistemi di riferimento 3. Dinamica: forza, massa, quantità di moto, interazioni elettriche e gravitazionali, attrito e resistenza, energia cinetica e potenziale, lavoro, potenza 4. Elettricità e magnetismo: corrente e potenziale, circuiti elettrici 5. Termodinamica: pressione, temperatura, leggi dei gas, entropia, macchine termiche 6. Meccanica dei fluidi: principio di Archimede, leggi idrostatiche, equazione di Bernoulli Competenze sviluppate: 1. Calcoli di ordine di grandezza, analisi dimensionale 2. Uso corretto degli strumenti matematici, come il calcolo differenziale e integrale, e le operazioni vettoriali 3. Trasferimento accurato di problemi fisici in formulazioni matematiche 4. Concetti elementari di programmazione nella simulazione di sistemi fisici e nell'analisi di dati sperimentali.

Lezioni frontali, alternando parti di teoria a esercitazioni volte a illustrare la strategia per impostare e risolvere i problemi proposti. I contenuti del corso verranno illustrati anche attraverso alcune esercitazioni numeriche in linguaggio python.

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Prova scritta comportante domande teoriche e problemi di fisica generale analoghi a quelli proposti durante il corso. Per superare l'esame, lo studente dovrà dimostrare di saper impostare correttamente ciascuno dei problemi proposti. Per conseguire il punteggio massimo, lo studente deve invece rispondere correttamente a tutte le domande teoriche e risolvere correttamente tutti i problemi proposti.