E' richiesta una conoscenza matematica di base

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 6 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido (cenni)

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi

PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura e termologia

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Serway, Jewett, Fisica per Scienze ed Ingegneria,

Serway & Jewett, Principi di Fisica Volume I, EdiSES

Il Corso presuppone la conoscenza di elementi di base di calcolo differenziale ed integrale. Sono inoltre necessarie nozioni di trigonometria.

Questi argomenti sono comunque richiamati nella prima parte del corso in modo sintetico e finalizzato all'apprendimento della materia.

Il corso di Fisica Generali I intende coprire gli aspetti piu' rilevanti della meccanica classica.

I principali contenuti sono riassunti come segue:

- Introduzione e richiami al calcolo vettoriale e al calcolo differenziale

- Cinematica del punto materiale. Moti piani. Moti curvilinei. Sistemi di riferimento in moto relativo.

- Dinamica del punto materiale. Principi della dinamica. Forze di attrito.

- Energia e lavoro. Forze conservative. Principio di conservazione dell'energia meccanica. 

- Dinamica dei sistemi. Equazioni cardinali. Leggi di conservazioni di quantità di moto e momento angolare.

- Corpo rigido, momento di inerzia. Moto del corpo rigido.

- Urti.

- Meccanica dei fluidi (cenni)

Tutti gli argomenti  sono supportati da esercitazioni svolte in classe.

II corso di Fisica Generale I si propone di:

- introdurre lo studente allo studio ed all’applicazione del metodo sperimentale, fondamentale strumento di indagine in ogni disciplina scientifica;

- insegnare gli elementi fondamentali della Meccanica e la loro applicazione nell’interpretazione dei fenomeni naturali;

- insegnare allo studente come esprimere in forma quantitativa, le evidenze sperimentali di un fenomeno fisico utilizzando adeguati strumenti matematici.

Lezioni frontali alla lavagna supportate da proiezione di video, animazioni ed immagini volti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

Scritto + orale 

Il format tipico di uno scritto comprende un’esercizio di cinematica, uno di dinamica del punto materiale e/o conservazione dell’energia meccanica e uno di dinamica dei sistemi (statica/dinamica del corpo rigido e urti).

Durante lo scritto non si possono portare in aula libri di alcun tipo o appunti del corso. Può essere consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile e non del cellulare. 

INTRODUZIONE Il metodo sperimentale e le grandezze fisiche. L’operazione di misurazione. Dimensioni delle osservabili fisiche e unità di misura. Tipi di incertezze sperimentali 

VETTORI: Definizioni e algebra della somma e della differenza tra vettori. Definizione di prodotto scalare e vettoriale. Esempi. Espressione dei vettori in componenti. Versori e sistemi di riferimento ortonormali.

CINEMATICA del punto. Richiami di calcolo vettoriale. Sistemi di riferimento. Posizione e spostamento, velocità, accelerazione in una e più dimensioni. Moto uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto vario. Moto in coordinate polari e cilindriche. Coordinate intrinseche (accelerazione tangenziale e normale). Moto circolare ed altri esempi. Cinematica dei moti relativi: leggi di composizione delle velocità e delle accelerazioni.

DINAMICA del punto. Leggi di Newton. Forza e massa. Sistemi di riferimento inerziali. Forze in natura. Forze centrali. Forza di gravità. Forza di Coulomb. Forza elastica. Forze vincolari. Attrito statico e dinamico. Attrito viscoso. Sistemi di riferimento non inerziali: forze d’ inerzia o apparenti. Lavoro ed energia cinetica: definizione di lavoro, teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale e conservazione dell’energia: campi conservativi di forze ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Esempi ed applicazioni. Oscillatore armonico: moto armonico semplice, moto armonico smorzato e forzato. Risonanza. Quantità di moto e momento angolare: quantità di moto e teorema dell’impulso. Momento della forza e momento angolare. Il teorema del momento angolare. Legge di Gravitazione Leggi di Keplero. Legge di gravitazione di Newton, massa inerziale e gravitazionale. 

DINAMICA dei Sistemi di più particelle e URTI. Sistemi discreti e continui. Forze interne ed esterne. Centro di massa. Quantità di moto di un sistema di punti materiali. Teorema del centro di massa (I equazione cardinale della dinamica) e conservazione della quantità a di moto. Momento angolare di un sistema: Teorema del momento angolare (II equazione cardinale della dinamica) e conservazione del momento angolare. Riferimento del centro di massa e teoremi di Koenig. Urti: quantità di moto ed energia cinetica negli urti. Urti elastici e anelastici di I e II specie.

DINAMICA e STATICA del Corpo Rigido. Definizione di corpo rigido. Corpo rigido in pura traslazione. Corpo rigido in rotazione attorno a un asse fisso. Momento di inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Energia cinetica di un corpo rigido. Moto di rotolamento senza e con strisciamento. Leggi di conservazione per il moto di un corpo rigido. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Esempi ed applicazioni.

MECCANICA dei FLUIDI Forze nei fluidi, forze di superficie e di volume, pressione - Statica dei fluidi, equazioni della statica dei fluidi nel campo della gravita', legge di Stevino, pressione atmosferica - Principio di Archimede 

Cenni alla teoria cinetica dei gas perfetti

Testi suggeriti:

S.Focardi, I.Massa,A.Uguzzoni, Fisica Generale Meccanica, Casa Editrice Ambrosiana

D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, FISICA 1, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

S.Focardi, I.Massa,A.Uguzzoni, Fisica Generale Termodinamica e Fluidi , Casa Editrice Ambrosiana

R.A. Serway, FISICA per Scienze ed Ingegneria Vol. I, EdiSES, Napoli.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica, Meccanica e Termodinamica, EdiSES, Napoli.

M. Alonso, E. J. Finn, FISICA Vol. 1

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea in Fisica.

Le esercitazioni riguardano esercizi di cinematica e dinamica del punto materiale, sistemi di riferimento, principi di conservazione, sistemi di masse puntiformi, urti.

Le esercitazioni intendono fornire la metodologia utile ad affrontare i problemi della fisica, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Il corso di esercitazioni si svolge nel primo semestre e si articola in 24 ore (2 CFU). All'inizio della lezione il docente svolge alcuni esercizi, successivamente sono gli studenti stessi a svolgere gli esercizi, in collaborazione tra loro e col docente.

L’esame finale consiste in una prova scritta ed una orale. La prima deve essere superata con un punteggio di almeno 15/30. Il voto finale è determinato sulla base di un giudizio complessivo su entrambe le prove. Gli assenti il giorno fissato per la prova orale o coloro i quali rifiutano il voto finale devono rifare la prova scritta.
A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta. La valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte. NOTA BENE: la valutazione complessiva dei due esoneri non è rigidamente la media aritmetica dei due voti. Il docente si riserva la possibilità di pesare diversamente le due prove di esonero.

Introduzione – Il metodo scientifico (1.1). Definizione operativa delle grandezze fisiche (1.2), sistemi di unità di misura ed analisi dimensionale (1.3).

Cinematica del punto materiale – Definizione e posizione (2.1). Sistemi cartesiani di riferimento e gradi di libertà (2.1). Definizione di vettore, componenti e versori (2.2), operazioni sui vettori (2.4). Coordinate polari (E.2.6). Legge oraria del punto materiale e traiettoria (2.5). Moto circolare uniforme (E.2.7). Velocità media (2.6).

Digressione matematica (I) e grandezze cinematiche – Limite di una funzione e proprietà dei limiti (2.7). Derivata (2.8). Derivata di vettori (2.9). Velocità ed accelerazione istantanee, moto circolare, formula di Poisson (2.9). Moti piani (2.10) e legge oraria (2.11). Moto dei proiettili (2.11). Moti circolari.

Dinamica del punto materiale – Principio di relatività e covarianza (3.1). Dinamometro e definizione statica di forza (3.2). Carattere vettoriale delle forze (3.2). Sistemi di riferimento inerziali e cenni al pendolo di Foucalt (3.3). Principio di inerzia (3.4). Forza ed accelerazione (3.5), massa inerziale (3.5, 3.6) e massa gravitazionale (3.6), la bilancia (3.6). Distinzione tra massa e peso (3.6). Secondo principio della dinamica (3.6, 3.7) e definizione dinamica di forza (3.7). Cenni alle interazioni fondamentali (3.8). Esempi di forze: forza peso (5.4), forze elastiche (5.6), vincoli (5.8). attriti (5.9, 5.9.1, 5.9.2). Trasformazioni galileiane nel caso di assi allineati (3.9, tralasciando la trattazione matriciale), invarianza dell’accelerazione e covarianza del secondo principio (3.9). Sistemi non inerziali e forze apparenti (3.10). Cenni all'accelerazione di trascinamento e a quella di Coriolis (3.10). Anticipazione del terzo principio della dinamica (6.2).

Digressione matematica (II) – Cenni sugli infinitesimi (4.1) e i differenziali (4.2). Gli integrali (4.3). Gli integrali di linea (4.7). Cenni a derivate parziali e differenziali (4.8.1, 4.8.2).

Relazioni tra grandezze cinematiche e dinamiche - Impulso e quantità di moto (4.4). Urto elastico (E.4.7). Momento angolare e momento della forza (4.5). Teorema del momento angolare e pendolo semplice (4.5). Oscillatore armonico (E.4.8).

Energia – Lavoro delle forze (4.6) e teorema dell’energia cinetica (4.6). Calcolo del lavoro e campi di forze (4.7). Forze conservative e funzione potenziale (4.8). Calcolo della funzione potenziale (4.8.3). Conservazione dell’energia meccanica (4.9). Condizioni di equilibrio del punto materiale (4.11). Potenza (4.12).

Leggi delle forze – Cenni alla gravitazione universale (5.1). Forze elastiche, limitatamente alla legge di Hooke (5.6). Reazioni vincolari (5.8). Forze d’attrito (5.9) statico (5.9.1) e dinamico (5.9.2).

Dinamica dei sistemi – Definizione e leggi fondamentali (6.1). Terzo principio della dinamica (6.2). Centro di massa (6.3). Equazioni cardinali e moto del centro di massa (6.4). Significato del momento angolare (6.5). Sistemi a massa variabile (6.7). Teorema di Koenig (6.8). Definizione di baricentro (6.9).

Urti – Caratterizzazione degli urti (8, 8.1) ed urti piani (8.1). Urti elastici tra masse sferiche (8.2) e di sfere contro pareti rigide (8.3). Urti anelastici (8.4).

Meccanica dei fluidi – Definizione e caraterristiche dei fluidi (9.1). Forze di volume e forze di superficie (9.2). Viscosità (9.2). Statica dei fluidi (9.3, 9.4). Principio di Archimede (9.4). Dinamica dei fluidi (9.7) e liquidi perfetti (9.8). Teorema di Bernoulli (9.8).

I numeri tra parentesi indicano i paragrafi del manuale

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

Conoscenze di base di struttura della materia e di fisica dello stato solido.

Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nella fabbricazione di nano strutture e di micro-nano oggetti e dispositivi, con particolare riferimento alle metodologie, ai materiali, ai processi e fenomeni fisici alla nanoscala.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente, alla fine del corso, avra' le conoscenze di base su: i) proprietà della materia a dimensionalità ridotta; ii) proprietà delle superfici e loro ruolo nei processi di frabbricazione alla nanoscala; iii) processi di fabbricazione con approcci top-down e bottom up; iii) impatto delle nano scienze e della nano tecnologia sulla scienza, la tecnologia e la società.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente, alla fine del corso, sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere ed affrontare problematiche di ricerca nell'ambito della crescita di nanostrutture.

Autonomia di giudizio: lo studente, alla termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere e scegliere autonomamente,  le tecniche sperimentali piu' appropriate per la crescita di determinate nanostrutture.

Abilità comunicative lo studente, al termine del corso, dovrà sarà in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento Lo studio, in parte eseguito su testi e articoli scientifici in lingua inglese, permetterà lo sviluppo di abilità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Lezioni frontali, visite e brevi stages in laboratori scientifici. 

L’esame consiste in una prova orale per verificare competenze e conoscenze acquisite dallo studente e l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso.

Aspetti storici, scientifici, tecnologici, di impatto sociale, relativi alle nano scienze e alle nanotecnologie; principali istituzionali italiane e internazionali nel settore;

Confinamento verticale e laterale;

Proprietà della materia alla nanoscala;

Superfici: proprietà e loro ruolo in particolare nei processi di nanofabricazione (energia di superficie e sua minimizzazione, bagnabilità di superfici e tempi di contaminazione );

Diffusione, impiantazione ionica, processi di ossidazione e trattamenti termici (annealing convenzionale e annealing termico rapido (RTA));

Approcci Bottom-up di tipo fisico e chimico (evaporazione termica convenzionale e con fasci di elettroni, sputtering e sue varianti, deposizioni da vapori chimici e sue varianti, ablazione laser);

Nucleazione omogenea ed eterogenea e modi di crescita;

Approcci Top-down (Litografia ottica, litografia a raggi X, litografia con particelle cariche, soft litografy e imprint litography);

Processi di Etching, lift-off, camera pulita.

1. Campbell, Fabrication Engineering at the Micro- and Nanoscale, 4th edition, Oxford University Press (2013)

2. Milton Ohring,The Materials Science of Thin Films, 2nd edition, Elsevier (2001)

3. Zheng Cui, Nanofabrication Principles, Capabilities and Limits, Springer (2008)

4. Sulabha K. Kulkarni, Nanotechnology: Principles and Practices, Springer (2015)

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea in Fisica.

Le esercitazioni riguardano esercizi di cinematica e dinamica del punto materiale, sistemi di riferimento, principi di conservazione, sistemi di masse puntiformi, urti.

Le esercitazioni intendono fornire la metodologia utile ad affrontare i problemi della fisica, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Il corso di esercitazioni si svolge nel primo semestre e si articola in 24 ore (2 CFU). All'inizio della lezione il docente svolge alcuni esercizi, successivamente sono gli studenti stessi a svolgere gli esercizi, in collaborazione tra loro e col docente.

L’esame finale consiste in una prova scritta ed una orale. La prima deve essere superata con un punteggio di almeno 15/30. Il voto finale è determinato sulla base di un giudizio complessivo su entrambe le prove. Gli assenti il giorno fissato per la prova orale o coloro i quali rifiutano il voto finale devono rifare la prova scritta.
A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta. La valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte. NOTA BENE: la valutazione complessiva dei due esoneri non è rigidamente la media aritmetica dei due voti. Il docente si riserva la possibilità di pesare diversamente le due prove di esonero.

Introduzione – Il metodo scientifico (1.1). Definizione operativa delle grandezze fisiche (1.2), sistemi di unità di misura ed analisi dimensionale (1.3).

Cinematica del punto materiale – Definizione e posizione (2.1). Sistemi cartesiani di riferimento e gradi di libertà (2.1). Definizione di vettore, componenti e versori (2.2), operazioni sui vettori (2.4). Coordinate polari (E.2.6). Legge oraria del punto materiale e traiettoria (2.5). Moto circolare uniforme (E.2.7). Velocità media (2.6).

Digressione matematica (I) e grandezze cinematiche – Limite di una funzione e proprietà dei limiti (2.7). Derivata (2.8). Derivata di vettori (2.9). Velocità ed accelerazione istantanee, moto circolare, formula di Poisson (2.9). Moti piani (2.10) e legge oraria (2.11). Moto dei proiettili (2.11). Moti circolari.

Dinamica del punto materiale – Principio di relatività e covarianza (3.1). Dinamometro e definizione statica di forza (3.2). Carattere vettoriale delle forze (3.2). Sistemi di riferimento inerziali e cenni al pendolo di Foucalt (3.3). Principio di inerzia (3.4). Forza ed accelerazione (3.5), massa inerziale (3.5, 3.6) e massa gravitazionale (3.6), la bilancia (3.6). Distinzione tra massa e peso (3.6). Secondo principio della dinamica (3.6, 3.7) e definizione dinamica di forza (3.7). Cenni alle interazioni fondamentali (3.8). Esempi di forze: forza peso (5.4), forze elastiche (5.6), vincoli (5.8). attriti (5.9, 5.9.1, 5.9.2). Trasformazioni galileiane nel caso di assi allineati (3.9, tralasciando la trattazione matriciale), invarianza dell’accelerazione e covarianza del secondo principio (3.9). Sistemi non inerziali e forze apparenti (3.10). Cenni all'accelerazione di trascinamento e a quella di Coriolis (3.10). Anticipazione del terzo principio della dinamica (6.2).

Digressione matematica (II) – Cenni sugli infinitesimi (4.1) e i differenziali (4.2). Gli integrali (4.3). Gli integrali di linea (4.7). Cenni a derivate parziali e differenziali (4.8.1, 4.8.2).

Relazioni tra grandezze cinematiche e dinamiche - Impulso e quantità di moto (4.4). Urto elastico (E.4.7). Momento angolare e momento della forza (4.5). Teorema del momento angolare e pendolo semplice (4.5). Oscillatore armonico (E.4.8).

Energia – Lavoro delle forze (4.6) e teorema dell’energia cinetica (4.6). Calcolo del lavoro e campi di forze (4.7). Forze conservative e funzione potenziale (4.8). Calcolo della funzione potenziale (4.8.3). Conservazione dell’energia meccanica (4.9). Condizioni di equilibrio del punto materiale (4.11). Potenza (4.12).

Leggi delle forze – Cenni alla gravitazione universale (5.1). Forze elastiche, limitatamente alla legge di Hooke (5.6). Reazioni vincolari (5.8). Forze d’attrito (5.9) statico (5.9.1) e dinamico (5.9.2).

Dinamica dei sistemi – Definizione e leggi fondamentali (6.1). Terzo principio della dinamica (6.2). Centro di massa (6.3). Equazioni cardinali e moto del centro di massa (6.4). Significato del momento angolare (6.5). Sistemi a massa variabile (6.7). Teorema di Koenig (6.8). Definizione di baricentro (6.9).

Urti – Caratterizzazione degli urti (8, 8.1) ed urti piani (8.1). Urti elastici tra masse sferiche (8.2) e di sfere contro pareti rigide (8.3). Urti anelastici (8.4).

Meccanica dei fluidi – Definizione e caraterristiche dei fluidi (9.1). Forze di volume e forze di superficie (9.2). Viscosità (9.2). Statica dei fluidi (9.3, 9.4). Principio di Archimede (9.4). Dinamica dei fluidi (9.7) e liquidi perfetti (9.8). Teorema di Bernoulli (9.8).

I numeri tra parentesi indicano i paragrafi del manuale

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

E' richiesta una conoscenza matematica di base

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 6 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido (cenni)

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi

PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura e termologia

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Serway, Jewett, Fisica per Scienze ed Ingegneria,

Serway & Jewett, Principi di Fisica Volume I, EdiSES

Il Corso presuppone la conoscenza di elementi di base di calcolo differenziale ed integrale. Sono inoltre necessarie nozioni di trigonometria.

Questi argomenti sono comunque richiamati nella prima parte del corso in modo sintetico e finalizzato all'apprendimento della materia.

Il corso di Fisica Generali I intende coprire gli aspetti piu' rilevanti della meccanica classica.

I principali contenuti sono riassunti come segue:

- Introduzione e richiami al calcolo vettoriale e al calcolo differenziale

- Cinematica del punto materiale. Moti piani. Moti curvilinei. Sistemi di riferimento in moto relativo.

- Dinamica del punto materiale. Principi della dinamica. Forze di attrito.

- Energia e lavoro. Forze conservative. Principio di conservazione dell'energia meccanica. 

- Dinamica dei sistemi. Equazioni cardinali. Leggi di conservazioni di quantità di moto e momento angolare.

- Corpo rigido, momento di inerzia. Moto del corpo rigido.

- Urti.

- Meccanica dei fluidi (cenni)

Tutti gli argomenti  sono supportati da esercitazioni svolte in classe.

II corso di Fisica Generale I si propone di:

- introdurre lo studente allo studio ed all’applicazione del metodo sperimentale, fondamentale strumento di indagine in ogni disciplina scientifica;

- insegnare gli elementi fondamentali della Meccanica e la loro applicazione nell’interpretazione dei fenomeni naturali;

- insegnare allo studente come esprimere in forma quantitativa, le evidenze sperimentali di un fenomeno fisico utilizzando adeguati strumenti matematici.

Lezioni frontali alla lavagna supportate da proiezione di video, animazioni ed immagini volti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

Scritto + orale 

Il format tipico di uno scritto comprende un’esercizio di cinematica, uno di dinamica del punto materiale e/o conservazione dell’energia meccanica e uno di dinamica dei sistemi (statica/dinamica del corpo rigido e urti).

Durante lo scritto non si possono portare in aula libri di alcun tipo o appunti del corso. Può essere consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile e non del cellulare. 

INTRODUZIONE Il metodo sperimentale e le grandezze fisiche. L’operazione di misurazione. Dimensioni delle osservabili fisiche e unità di misura. Tipi di incertezze sperimentali 

VETTORI: Definizioni e algebra della somma e della differenza tra vettori. Definizione di prodotto scalare e vettoriale. Esempi. Espressione dei vettori in componenti. Versori e sistemi di riferimento ortonormali.

CINEMATICA del punto. Richiami di calcolo vettoriale. Sistemi di riferimento. Posizione e spostamento, velocità, accelerazione in una e più dimensioni. Moto uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto vario. Moto in coordinate polari e cilindriche. Coordinate intrinseche (accelerazione tangenziale e normale). Moto circolare ed altri esempi. Cinematica dei moti relativi: leggi di composizione delle velocità e delle accelerazioni.

DINAMICA del punto. Leggi di Newton. Forza e massa. Sistemi di riferimento inerziali. Forze in natura. Forze centrali. Forza di gravità. Forza di Coulomb. Forza elastica. Forze vincolari. Attrito statico e dinamico. Attrito viscoso. Sistemi di riferimento non inerziali: forze d’ inerzia o apparenti. Lavoro ed energia cinetica: definizione di lavoro, teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale e conservazione dell’energia: campi conservativi di forze ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Esempi ed applicazioni. Oscillatore armonico: moto armonico semplice, moto armonico smorzato e forzato. Risonanza. Quantità di moto e momento angolare: quantità di moto e teorema dell’impulso. Momento della forza e momento angolare. Il teorema del momento angolare. Legge di Gravitazione Leggi di Keplero. Legge di gravitazione di Newton, massa inerziale e gravitazionale. 

DINAMICA dei Sistemi di più particelle e URTI. Sistemi discreti e continui. Forze interne ed esterne. Centro di massa. Quantità di moto di un sistema di punti materiali. Teorema del centro di massa (I equazione cardinale della dinamica) e conservazione della quantità a di moto. Momento angolare di un sistema: Teorema del momento angolare (II equazione cardinale della dinamica) e conservazione del momento angolare. Riferimento del centro di massa e teoremi di Koenig. Urti: quantità di moto ed energia cinetica negli urti. Urti elastici e anelastici di I e II specie.

DINAMICA e STATICA del Corpo Rigido. Definizione di corpo rigido. Corpo rigido in pura traslazione. Corpo rigido in rotazione attorno a un asse fisso. Momento di inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Energia cinetica di un corpo rigido. Moto di rotolamento senza e con strisciamento. Leggi di conservazione per il moto di un corpo rigido. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Esempi ed applicazioni.

MECCANICA dei FLUIDI Forze nei fluidi, forze di superficie e di volume, pressione - Statica dei fluidi, equazioni della statica dei fluidi nel campo della gravita', legge di Stevino, pressione atmosferica - Principio di Archimede 

Cenni alla teoria cinetica dei gas perfetti

Testi suggeriti:

S.Focardi, I.Massa,A.Uguzzoni, Fisica Generale Meccanica, Casa Editrice Ambrosiana

D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, FISICA 1, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

S.Focardi, I.Massa,A.Uguzzoni, Fisica Generale Termodinamica e Fluidi , Casa Editrice Ambrosiana

R.A. Serway, FISICA per Scienze ed Ingegneria Vol. I, EdiSES, Napoli.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica, Meccanica e Termodinamica, EdiSES, Napoli.

M. Alonso, E. J. Finn, FISICA Vol. 1

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea in Fisica.

Le esercitazioni riguardano esercizi di cinematica e dinamica del punto materiale, sistemi di riferimento, principi di conservazione, sistemi di masse puntiformi, urti.

Le esercitazioni intendono fornire la metodologia utile ad affrontare i problemi della fisica, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Il corso di esercitazioni si svolge nel primo semestre e si articola in 24 ore (2 CFU). All'inizio della lezione il docente svolge alcuni esercizi, successivamente sono gli studenti stessi a svolgere gli esercizi, in collaborazione tra loro e col docente.

L’esame finale consiste in una prova scritta ed una orale. La prima deve essere superata con un punteggio di almeno 15/30. Il voto finale è determinato sulla base di un giudizio complessivo su entrambe le prove. Gli assenti il giorno fissato per la prova orale o coloro i quali rifiutano il voto finale devono rifare la prova scritta.
A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta. La valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte. NOTA BENE: la valutazione complessiva dei due esoneri non è rigidamente la media aritmetica dei due voti. Il docente si riserva la possibilità di pesare diversamente le due prove di esonero.

13 e 14 gennaio 2020, ore 9.30

3 e 4 febbraio 2020, ore 9.30

22 e 23 aprile 2020, ore 9.30

3 e 4 giugno 2020, ore 9.30

29 e 30 giugno 2020, ore 9.30

27 e 28 luglio 2020, ore 9.30

7 e 8 settembre 2020, ore 9.30

Introduzione – Il metodo scientifico (1.1). Definizione operativa delle grandezze fisiche (1.2), sistemi di unità di misura ed analisi dimensionale (1.3).

Cinematica del punto materiale – Definizione e posizione (2.1). Sistemi cartesiani di riferimento e gradi di libertà (2.1). Definizione di vettore, componenti e versori (2.2), operazioni sui vettori (2.4). Coordinate polari (E.2.6). Legge oraria del punto materiale e traiettoria (2.5). Moto circolare uniforme (E.2.7). Velocità media (2.6).

Digressione matematica (I) e grandezze cinematiche – Limite di una funzione e proprietà dei limiti (2.7). Derivata (2.8). Derivata di vettori (2.9). Velocità ed accelerazione istantanee, moto circolare, formula di Poisson (2.9). Moti piani (2.10) e legge oraria (2.11). Moto dei proiettili (2.11). Moti circolari.

Dinamica del punto materiale – Principio di relatività e covarianza (3.1). Dinamometro e definizione statica di forza (3.2). Carattere vettoriale delle forze (3.2). Sistemi di riferimento inerziali e cenni al pendolo di Foucalt (3.3). Principio di inerzia (3.4). Forza ed accelerazione (3.5), massa inerziale (3.5, 3.6) e massa gravitazionale (3.6), la bilancia (3.6). Distinzione tra massa e peso (3.6). Secondo principio della dinamica (3.6, 3.7) e definizione dinamica di forza (3.7). Cenni alle interazioni fondamentali (3.8). Esempi di forze: forza peso (5.4), forze elastiche (5.6), vincoli (5.8). attriti (5.9, 5.9.1, 5.9.2). Trasformazioni galileiane nel caso di assi allineati (3.9, tralasciando la trattazione matriciale), invarianza dell’accelerazione e covarianza del secondo principio (3.9). Sistemi non inerziali e forze apparenti (3.10). Cenni all'accelerazione di trascinamento e a quella di Coriolis (3.10). Anticipazione del terzo principio della dinamica (6.2).

Digressione matematica (II) – Cenni sugli infinitesimi (4.1) e i differenziali (4.2). Gli integrali (4.3). Gli integrali di linea (4.7). Cenni a derivate parziali e differenziali (4.8.1, 4.8.2).

Relazioni tra grandezze cinematiche e dinamiche - Impulso e quantità di moto (4.4). Urto elastico (E.4.7). Momento angolare e momento della forza (4.5). Teorema del momento angolare e pendolo semplice (4.5). Oscillatore armonico (E.4.8).

Energia – Lavoro delle forze (4.6) e teorema dell’energia cinetica (4.6). Calcolo del lavoro e campi di forze (4.7). Forze conservative e funzione potenziale (4.8). Calcolo della funzione potenziale (4.8.3). Conservazione dell’energia meccanica (4.9). Condizioni di equilibrio del punto materiale (4.11). Potenza (4.12).

Leggi delle forze – Cenni alla gravitazione universale (5.1). Forze elastiche, limitatamente alla legge di Hooke (5.6). Reazioni vincolari (5.8). Forze d’attrito (5.9) statico (5.9.1) e dinamico (5.9.2).

Dinamica dei sistemi – Definizione e leggi fondamentali (6.1). Terzo principio della dinamica (6.2). Centro di massa (6.3). Equazioni cardinali e moto del centro di massa (6.4). Significato del momento angolare (6.5). Sistemi a massa variabile (6.7). Teorema di Koenig (6.8). Definizione di baricentro (6.9).

Urti – Caratterizzazione degli urti (8, 8.1) ed urti piani (8.1). Urti elastici tra masse sferiche (8.2) e di sfere contro pareti rigide (8.3). Urti anelastici (8.4).

Meccanica dei fluidi – Definizione e caraterristiche dei fluidi (9.1). Forze di volume e forze di superficie (9.2). Viscosità (9.2). Statica dei fluidi (9.3, 9.4). Principio di Archimede (9.4). Dinamica dei fluidi (9.7) e liquidi perfetti (9.8). Teorema di Bernoulli (9.8).

I numeri tra parentesi indicano i paragrafi del manuale

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

E' richiesta una conoscenza matematica di base

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 12 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Durante il corso, sono inoltre previste due prove di valutazione intermedia (esoneri). Gli studenti che ottengono la sufficienza in entrambe le prove sono esonerati dal sostenere la prova scritta e potranno presentarsi al più due volte alla prova orale, utilizzando l’esonero.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi

PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Fisica per Scienze ed Ingegneria, Serway, Jewett

Il Corso presuppone la conoscenza di elementi di base di calcolo differenziale ed integrale. Sono inoltre necessarie nozioni di trigonometria.

Questi argomenti sono comunque richiamati nella prima parte del corso in modo sintetico e finalizzato all'apprendimento della materia.

Il corso di Fisica Generali I intende coprire gli aspetti piu' rilevanti della meccanica classica.

I principali contenuti sono riassunti come segue:

- Introduzione e richiami al calcolo vettoriale e al calcolo differenziale

- Cinematica del punto materiale. Moti piani. Moti curvilinei. Sistemi di riferimento in moto relativo.

- Dinamica del punto materiale. Principi della dinamica. Forze di attrito.

- Energia e lavoro. Forze conservative. Principio di conservazione dell'energia meccanica. 

- Dinamica dei sistemi. Equazioni cardinali. Leggi di conservazioni di quantità di moto e momento angolare.

- Corpo rigido, momento di inerzia. Moto del corpo rigido.

- Urti.

Tutti gli argomenti  sono supportati da esercitazioni svolte in classe.

II corso di Fisica Generale I si propone di:

- introdurre lo studente allo studio ed all’applicazione del metodo sperimentale, fondamentale strumento di indagine in ogni disciplina scientifica;

- insegnare gli elementi fondamentali della Meccanica e la loro applicazione nell’interpretazione dei fenomeni naturali;

- insegnare allo studente come esprimere in forma quantitativa, le evidenze sperimentali di un fenomeno fisico utilizzando adeguati strumenti matematici.

Lezioni frontali alla lavagna supportate da proiezione di video, animazioni ed immagini volti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

Scritto + orale 

Il format tipico di uno scritto comprende un’esercizio di cinematica, uno di dinamica del punto materiale e/o conservazione dell’energia meccanica e uno di dinamica dei sistemi (statica/dinamica del corpo rigido e urti).

Durante lo scritto non si possono portare in aula libri di alcun tipo o appunti del corso. Può essere consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile e non del cellulare. 

INTRODUZIONE Il metodo sperimentale e le grandezze fisiche. L’operazione di misurazione. Dimensioni delle osservabili fisiche e unità di misura. Tipi di incertezze sperimentali 

VETTORI: Definizioni e algebra della somma e della differenza tra vettori. Definizione di prodotto scalare e vettoriale. Esempi. Espressione dei vettori in componenti. Versori e sistemi di riferimento ortonormali.

CINEMATICA del punto. Richiami di calcolo vettoriale. Sistemi di riferimento. Posizione e spostamento, velocità, accelerazione in una e più dimensioni. Moto uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto vario. Moto in coordinate polari e cilindriche. Coordinate intrinseche (accelerazione tangenziale e normale). Moto circolare ed altri esempi. Cinematica dei moti relativi: leggi di composizione delle velocità e delle accelerazioni.

DINAMICA del punto. Leggi di Newton. Forza e massa. Sistemi di riferimento inerziali. Forze in natura. Forze centrali. Forza di gravità. Forza di Coulomb. Forza elastica. Forze vincolari. Attrito statico e dinamico. Attrito viscoso. Sistemi di riferimento non inerziali: forze d’ inerzia o apparenti. Lavoro ed energia cinetica: definizione di lavoro, teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale e conservazione dell’energia: campi conservativi di forze ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Esempi ed applicazioni. Oscillatore armonico: moto armonico semplice, moto armonico smorzato e forzato. Risonanza. Quantità di moto e momento angolare: quantità di moto e teorema dell’impulso. Momento della forza e momento angolare. Il teorema del momento angolare. Legge di Gravitazione Leggi di Keplero. Legge di gravitazione di Newton, massa inerziale e gravitazionale. 

DINAMICA dei Sistemi di più particelle e URTI. Sistemi discreti e continui. Forze interne ed esterne. Centro di massa. Quantità di moto di un sistema di punti materiali. Teorema del centro di massa (I equazione cardinale della dinamica) e conservazione della quantità a di moto. Momento angolare di un sistema: Teorema del momento angolare (II equazione cardinale della dinamica) e conservazione del momento angolare. Riferimento del centro di massa e teoremi di Koenig. Urti: quantità di moto ed energia cinetica negli urti. Urti elastici e anelastici di I e II specie.

DINAMICA e STATICA del Corpo Rigido. Definizione di corpo rigido. Corpo rigido in pura traslazione. Corpo rigido in rotazione attorno a un asse fisso. Momento di inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Energia cinetica di un corpo rigido. Moto di rotolamento senza e con strisciamento. Leggi di conservazione per il moto di un corpo rigido. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Esempi ed applicazioni.

MECCANICA dei FLUIDI Forze nei fluidi, forze di superficie e di volume, pressione - Statica dei fluidi, equazioni della statica dei fluidi nel campo della gravita', legge di Stevino, pressione atmosferica - Principio di Archimede 

Cenni alla teoria cinetica dei gas perfetti

Testi suggeriti:

S.Focardi, I.Massa,A.Uguzzoni, Fisica Generale Meccanica, Casa Editrice Ambrosiana

D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, FISICA 1, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

S.Focardi, I.Massa,A.Uguzzoni, Fisica Generale Termodinamica e Fluidi , Casa Editrice Ambrosiana

R.A. Serway, FISICA per Scienze ed Ingegneria Vol. I, EdiSES, Napoli.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica, Meccanica e Termodinamica, EdiSES, Napoli.

M. Alonso, E. J. Finn, FISICA Vol. 1

Conoscenze di base di struttura della materia e di fisica dello stato solido.

Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nella fabbricazione di nano strutture e di micro-nano oggetti e dispositivi, con particolare riferimento alle metodologie, ai materiali, ai processi e fenomeni fisici alla nanoscala.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente, alla fine del corso, avra' le conoscenze di base su: i) proprietà della materia a dimensionalità ridotta; ii) proprietà delle superfici e loro ruolo nei processi di frabbricazione alla nanoscala; iii) processi di fabbricazione con approcci top-down e bottom up; iii) impatto delle nano scienze e della nano tecnologia sulla scienza, la tecnologia e la società.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente, alla fine del corso, sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere ed affrontare problematiche di ricerca nell'ambito della crescita di nanostrutture.

Autonomia di giudizio: lo studente, alla termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere e scegliere autonomamente,  le tecniche sperimentali piu' appropriate per la crescita di determinate nanostrutture.

Abilità comunicative lo studente, al termine del corso, dovrà sarà in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento Lo studio, in parte eseguito su testi e articoli scientifici in lingua inglese, permetterà lo sviluppo di abilità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Lezioni frontali, visite e brevi stages in laboratori scientifici. 

L’esame consiste in una prova orale per verificare competenze e conoscenze acquisite dallo studente e l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso.

Aspetti storici, scientifici, tecnologici, di impatto sociale, relativi alle nano scienze e alle nanotecnologie; principali istituzionali italiane e internazionali nel settore;

Confinamento verticale e laterale;

Proprietà della materia alla nanoscala;

Superfici: proprietà e loro ruolo in particolare nei processi di nanofabricazione (energia di superficie e sua minimizzazione, bagnabilità di superfici e tempi di contaminazione );

Diffusione, impiantazione ionica, processi di ossidazione e trattamenti termici (annealing convenzionale e annealing termico rapido (RTA));

Approcci Bottom-up di tipo fisico e chimico (evaporazione termica convenzionale e con fasci di elettroni, sputtering e sue varianti, deposizioni da vapori chimici e sue varianti, ablazione laser);

Nucleazione omogenea ed eterogenea e modi di crescita;

Approcci Top-down (Litografia ottica, litografia a raggi X, litografia con particelle cariche, soft litografy e imprint litography);

Processi di Etching, lift-off, camera pulita.

1. Campbell, Fabrication Engineering at the Micro- and Nanoscale, 4th edition, Oxford University Press (2013)

2. Milton Ohring,The Materials Science of Thin Films, 2nd edition, Elsevier (2001)

3. Zheng Cui, Nanofabrication Principles, Capabilities and Limits, Springer (2008)

4. Sulabha K. Kulkarni, Nanotechnology: Principles and Practices, Springer (2015)

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea Viticoltura ed Enologia

Il corso si propone di fornire un metodo scientifico di approccio ai problemi e di stimolare gli studenti a sviluppare la conoscenza degli aspetti concettuali e delle applicazioni più importanti della fisica classica

- Elementi di Meccanica,

- Fluidi,

- Elettricità,

- Ottica geometrica,

- Termodinamica

Lo studio di questi argomenti è in grado di fornire agli studenti una specifica preparazione utile ai fini  dello studio delle scienze agrarie e gli strumenti per capire i vari aspetti dello sviluppo tecnologico

Conoscenze e comprensione: fornire un metodo scientifico di approccio ai problemi e una conoscenza adeguata degli aspetti concettuali e delle applicazioni più importanti della fisica classica.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione: fornire le conoscenze e la metodologia per la per la soluzione di problemi, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Autonomia di giudizio: lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere procedure scorrette di risoluzione di un problema.

Abilità comunicative: lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento: lo studio degli argomenti proposti permetterà lo sviluppo di abilità e capacità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Il corso si svolge nel secondo semestre e si articola in 48 ore (6 CFU) di lezione frontale e esercitazioni. Con le esercitazioni si intende preparare gli studenti alla risoluzione di problemi e quindi al superamento delle prove scritte d’esame.

Il corso si sviluppa in lezioni cattedratiche ed esercitazioni supportate, quando possibile, da semplici esperimenti da condurre in aula. Si farà, inoltre, riferimento a tecnologie e strumentazioni utilizzati nell'ambito della viticoltura ed enologia il cui principio di funzionamento si basa su principi e leggi fisiche studiati. Domande e interventi da parte degli studenti sono ben accetti ed anzi stimolati.

Prova scritta, con problemi e domande concettuali.  La prova scritta si intende superata se la votazione riportata è ≥ 18/30. Nel caso di un voto compreso tra 15 e 17/30, lo studente potrà sostenere una prova orale con l’obiettivo di ottenere ed eventualmente superare la sufficienza. Chi voglia cercare di migliorare il voto riportato nella prova scritta può sostenere la prova orale. 

L’esame viene comunque registrato nel giorno fissato per la prova orale, alla presenza del candidato. In caso di assenza il giorno della verbalizzazione, la prova scritta viene conservato per un solo appello. Successivamente sarà necessario rifare la prova scritta.

A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta, la valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte.

Grandezze fisiche e sistemi di unità di misura. Concetto di misura. Notazione scientifica. Spostamento. Velocità media. Velocità istantanea. Moto uniforme. Accelerazione media e istantanea. Moto uniformemente accelerato. Accelerazione di gravità. Moto in due dimensioni. Rappresentazione vettoriale del moto. Moto di un grave. Moto circolare uniforme. Definizione di forza. Primo e secondo principio della dinamica. Somma vettoriale delle forze. Terzo principio della dinamica. Conservazione della quantità di moto. Impulso di una forza. Forza peso. Reazioni vincolari. Forza di attrito. Forze apparenti. Lavoro di una forza. Potenza. Energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale nel caso della forza gravitazionale. Conservazione dell’energia. Centro di massa di un corpo rigido continuo. Densità di un corpo. Pressione nei fluidi. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Flusso di un fluido. Portata di una conduttura. Teorema di Bernoulli. Viscosità. Definizione empirica di temperatura. Scale di temperatura. Calore specifico e capacità termica. Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Equivalenza fra calore e lavoro. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Secondo principio della termodinamica. Processi reversibili e irreversibili. Cicli termici (cenni). Introduzione al concetto di entropia. Fenomeni elettrostatici. Conduttori e isolanti. Induzione elettrostatica. Forza di Coulomb. Campo elettrico. Potenziale elettrostatico. Forza elettromotrice e generatori elettrici. Legge di Ohm. Resistenza e resistività. Variazione della resistenza con la temperatura. Effetto Joule. Ottica geometrica. Immagine ottica. Leggi di riflessione e rifrazione. Specchi piani e sferici. Lenti sottili e formazione delle immagini.

Douglas C. Giancoli, Fisica. Principi e applicazioni, Casa Editrice Ambrosiana

Serway & Jewett, Principi di Fisica Volume I, EdiSES

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea in Fisica.

Le esercitazioni riguardano esercizi di cinematica e dinamica del punto materiale, sistemi di riferimento, principi di conservazione, sistemi di masse puntiformi, urti.

Le esercitazioni intendono fornire la metodologia utile ad affrontare i problemi della fisica, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Il corso di esercitazioni si svolge nel primo semestre e si articola in 24 ore (2 CFU). All'inizio della lezione il docente svolge alcuni esercizi, successivamente sono gli studenti stessi a svolgere gli esercizi, in collaborazione tra loro e col docente.

L’esame finale consiste in una prova scritta ed una orale. La prima deve essere superata con un punteggio di almeno 15/30. Il voto finale è determinato sulla base di un giudizio complessivo su entrambe le prove. Gli assenti il giorno fissato per la prova orale o coloro i quali rifiutano il voto finale devono rifare la prova scritta.
A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta. La valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte. NOTA BENE: la valutazione complessiva dei due esoneri non è rigidamente la media aritmetica dei due voti. Il docente si riserva la possibilità di pesare diversamente le due prove di esonero.

13 e 14 gennaio 2020, ore 9.30

3 e 4 febbraio 2020, ore 9.30

22 e 23 aprile 2020, ore 9.30

3 e 4 giugno 2020, ore 9.30

29 e 30 giugno 2020, ore 9.30

27 e 28 luglio 2020, ore 9.30

7 e 8 settembre 2020, ore 9.30

Introduzione – Il metodo scientifico (1.1). Definizione operativa delle grandezze fisiche (1.2), sistemi di unità di misura ed analisi dimensionale (1.3).

Cinematica del punto materiale – Definizione e posizione (2.1). Sistemi cartesiani di riferimento e gradi di libertà (2.1). Definizione di vettore, componenti e versori (2.2), operazioni sui vettori (2.4). Coordinate polari (E.2.6). Legge oraria del punto materiale e traiettoria (2.5). Moto circolare uniforme (E.2.7). Velocità media (2.6).

Digressione matematica (I) e grandezze cinematiche – Limite di una funzione e proprietà dei limiti (2.7). Derivata (2.8). Derivata di vettori (2.9). Velocità ed accelerazione istantanee, moto circolare, formula di Poisson (2.9). Moti piani (2.10) e legge oraria (2.11). Moto dei proiettili (2.11). Moti circolari.

Dinamica del punto materiale – Principio di relatività e covarianza (3.1). Dinamometro e definizione statica di forza (3.2). Carattere vettoriale delle forze (3.2). Sistemi di riferimento inerziali e cenni al pendolo di Foucalt (3.3). Principio di inerzia (3.4). Forza ed accelerazione (3.5), massa inerziale (3.5, 3.6) e massa gravitazionale (3.6), la bilancia (3.6). Distinzione tra massa e peso (3.6). Secondo principio della dinamica (3.6, 3.7) e definizione dinamica di forza (3.7). Cenni alle interazioni fondamentali (3.8). Esempi di forze: forza peso (5.4), forze elastiche (5.6), vincoli (5.8). attriti (5.9, 5.9.1, 5.9.2). Trasformazioni galileiane nel caso di assi allineati (3.9, tralasciando la trattazione matriciale), invarianza dell’accelerazione e covarianza del secondo principio (3.9). Sistemi non inerziali e forze apparenti (3.10). Cenni all'accelerazione di trascinamento e a quella di Coriolis (3.10). Anticipazione del terzo principio della dinamica (6.2).

Digressione matematica (II) – Cenni sugli infinitesimi (4.1) e i differenziali (4.2). Gli integrali (4.3). Gli integrali di linea (4.7). Cenni a derivate parziali e differenziali (4.8.1, 4.8.2).

Relazioni tra grandezze cinematiche e dinamiche - Impulso e quantità di moto (4.4). Urto elastico (E.4.7). Momento angolare e momento della forza (4.5). Teorema del momento angolare e pendolo semplice (4.5). Oscillatore armonico (E.4.8).

Energia – Lavoro delle forze (4.6) e teorema dell’energia cinetica (4.6). Calcolo del lavoro e campi di forze (4.7). Forze conservative e funzione potenziale (4.8). Calcolo della funzione potenziale (4.8.3). Conservazione dell’energia meccanica (4.9). Condizioni di equilibrio del punto materiale (4.11). Potenza (4.12).

Leggi delle forze – Cenni alla gravitazione universale (5.1). Forze elastiche, limitatamente alla legge di Hooke (5.6). Reazioni vincolari (5.8). Forze d’attrito (5.9) statico (5.9.1) e dinamico (5.9.2).

Dinamica dei sistemi – Definizione e leggi fondamentali (6.1). Terzo principio della dinamica (6.2). Centro di massa (6.3). Equazioni cardinali e moto del centro di massa (6.4). Significato del momento angolare (6.5). Sistemi a massa variabile (6.7). Teorema di Koenig (6.8). Definizione di baricentro (6.9).

Urti – Caratterizzazione degli urti (8, 8.1) ed urti piani (8.1). Urti elastici tra masse sferiche (8.2) e di sfere contro pareti rigide (8.3). Urti anelastici (8.4).

Meccanica dei fluidi – Definizione e caraterristiche dei fluidi (9.1). Forze di volume e forze di superficie (9.2). Viscosità (9.2). Statica dei fluidi (9.3, 9.4). Principio di Archimede (9.4). Dinamica dei fluidi (9.7) e liquidi perfetti (9.8). Teorema di Bernoulli (9.8).

I numeri tra parentesi indicano i paragrafi del manuale

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

G. Mencuccini, V. Silvestrini “Fisica – Meccanica, Termodinamica”, Casa Editrice Ambrosiana (Rozzano, Milano, 2016)

Eventualmente consultare anche il manuale:

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker “Fondamenti di Fisica – Meccanica, Termologia”, Casa Editrice Ambrosiana (Milano)

Conoscenze di base di struttura della materia e di fisica dello stato solido.

Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nella fabbricazione di nano strutture e di micro-nano oggetti e dispositivi, con particolare riferimento alle metodologie, ai materiali, ai processi e fenomeni fisici alla nanoscala.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente, alla fine del corso, avra' le conoscenze di base su: i) proprietà della materia a dimensionalità ridotta; ii) proprietà delle superfici e loro ruolo nei processi di frabbricazione alla nanoscala; iii) processi di fabbricazione con approcci top-down e bottom up; iii) impatto delle nano scienze e della nano tecnologia sulla scienza, la tecnologia e la società.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente, alla fine del corso, sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere ed affrontare problematiche di ricerca nell'ambito della crescita di nanostrutture.

Autonomia di giudizio: lo studente, alla termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere e scegliere autonomamente,  le tecniche sperimentali piu' appropriate per la crescita di determinate nanostrutture.

Abilità comunicative lo studente, al termine del corso, dovrà sarà in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento Lo studio, in parte eseguito su testi e articoli scientifici in lingua inglese, permetterà lo sviluppo di abilità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Lezioni frontali, visite e brevi stages in laboratori scientifici. 

L’esame consiste in una prova orale per verificare competenze e conoscenze acquisite dallo studente e l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso.

Aspetti storici, scientifici, tecnologici, di impatto sociale, relativi alle nano scienze e alle nanotecnologie; principali istituzionali italiane e internazionali nel settore;

Confinamento verticale e laterale;

Proprietà della materia alla nanoscala;

Superfici: proprietà e loro ruolo in particolare nei processi di nanofabricazione (energia di superficie e sua minimizzazione, bagnabilità di superfici e tempi di contaminazione );

Diffusione, impiantazione ionica, processi di ossidazione e trattamenti termici (annealing convenzionale e annealing termico rapido (RTA));

Approcci Bottom-up di tipo fisico e chimico (evaporazione termica convenzionale e con fasci di elettroni, sputtering e sue varianti, deposizioni da vapori chimici e sue varianti, ablazione laser);

Nucleazione omogenea ed eterogenea e modi di crescita;

Approcci Top-down (Litografia ottica, litografia a raggi X, litografia con particelle cariche, soft litografy e imprint litography);

Processi di Etching, lift-off, camera pulita.

1. Campbell, Fabrication Engineering at the Micro- and Nanoscale, 4th edition, Oxford University Press (2013)

2. Milton Ohring,The Materials Science of Thin Films, 2nd edition, Elsevier (2001)

3. Zheng Cui, Nanofabrication Principles, Capabilities and Limits, Springer (2008)

4. Sulabha K. Kulkarni, Nanotechnology: Principles and Practices, Springer (2015)

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea Viticoltura ed Enologia

Il corso si propone di fornire un metodo scientifico di approccio ai problemi e di stimolare gli studenti a sviluppare la conoscenza degli aspetti concettuali e delle applicazioni più importanti della fisica classica

- Elementi di Meccanica,

- Fluidi,

- Elettricità,

- Ottica geometrica,

- Termodinamica

Lo studio di questi argomenti è in grado di fornire agli studenti una specifica preparazione utile ai fini  dello studio delle scienze agrarie e gli strumenti per capire i vari aspetti dello sviluppo tecnologico

Conoscenze e comprensione: fornire un metodo scientifico di approccio ai problemi e una conoscenza adeguata degli aspetti concettuali e delle applicazioni più importanti della fisica classica.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione: fornire le conoscenze e la metodologia per la per la soluzione di problemi, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Autonomia di giudizio: lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere procedure scorrette di risoluzione di un problema.

Abilità comunicative: lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento: lo studio degli argomenti proposti permetterà lo sviluppo di abilità e capacità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Il corso si svolge nel secondo semestre e si articola in 48 ore (6 CFU) di lezione frontale e esercitazioni. Con le esercitazioni si intende preparare gli studenti alla risoluzione di problemi e quindi al superamento delle prove scritte d’esame.

Il corso si sviluppa in lezioni cattedratiche ed esercitazioni supportate, quando possibile, da semplici esperimenti da condurre in aula. Si farà, inoltre, riferimento a tecnologie e strumentazioni utilizzati nell'ambito della viticoltura ed enologia il cui principio di funzionamento si basa su principi e leggi fisiche studiati. Domande e interventi da parte degli studenti sono ben accetti ed anzi stimolati.

Prova scritta, con problemi e domande concettuali.  La prova scritta si intende superata se la votazione riportata è ≥ 18/30. Nel caso di un voto compreso tra 15 e 17/30, lo studente potrà sostenere una prova orale con l’obiettivo di ottenere ed eventualmente superare la sufficienza. Chi voglia cercare di migliorare il voto riportato nella prova scritta può sostenere la prova orale. 

L’esame viene comunque registrato nel giorno fissato per la prova orale, alla presenza del candidato. In caso di assenza il giorno della verbalizzazione, la prova scritta viene conservato per un solo appello. Successivamente sarà necessario rifare la prova scritta.

A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta, la valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte.

Grandezze fisiche e sistemi di unità di misura. Concetto di misura. Notazione scientifica. Spostamento. Velocità media. Velocità istantanea. Moto uniforme. Accelerazione media e istantanea. Moto uniformemente accelerato. Accelerazione di gravità. Moto in due dimensioni. Rappresentazione vettoriale del moto. Moto di un grave. Moto circolare uniforme. Definizione di forza. Primo e secondo principio della dinamica. Somma vettoriale delle forze. Terzo principio della dinamica. Conservazione della quantità di moto. Impulso di una forza. Forza peso. Reazioni vincolari. Forza di attrito. Forze apparenti. Lavoro di una forza. Potenza. Energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale nel caso della forza gravitazionale. Conservazione dell’energia. Centro di massa di un corpo rigido continuo. Densità di un corpo. Pressione nei fluidi. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Flusso di un fluido. Portata di una conduttura. Teorema di Bernoulli. Viscosità. Definizione empirica di temperatura. Scale di temperatura. Calore specifico e capacità termica. Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Equivalenza fra calore e lavoro. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Secondo principio della termodinamica. Processi reversibili e irreversibili. Cicli termici (cenni). Introduzione al concetto di entropia. Fenomeni elettrostatici. Conduttori e isolanti. Induzione elettrostatica. Forza di Coulomb. Campo elettrico. Potenziale elettrostatico. Forza elettromotrice e generatori elettrici. Legge di Ohm. Resistenza e resistività. Variazione della resistenza con la temperatura. Effetto Joule. Ottica geometrica. Immagine ottica. Leggi di riflessione e rifrazione. Specchi piani e sferici. Lenti sottili e formazione delle immagini.

Douglas C. Giancoli, Fisica. Principi e applicazioni, Casa Editrice Ambrosiana

Serway & Jewett, Principi di Fisica Volume I, EdiSES

Le esercitazioni riguardano esercizi di cinematica e dinamica del punto materiale, sistemi di riferimento, principi di conservazione, sistemi di masse puntiformi, urti.

Le esercitazioni intendono fornire la metodologia utile ad affrontare i problemi della fisica, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Il corso di esercitazioni si svolge nel primo semestre e si articola in 24 ore (2 CFU). All'inizio della lezione il docente svolge alcuni esercizi, successivamente sono gli studenti stessi a svolgere gli esercizi, in collaborazione tra loro e col docente.

Conoscenze di base di struttura della materia e di fisica dello stato solido.

Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nella fabbricazione di nano strutture e di micro-nano oggetti e dispositivi, con particolare riferimento alle metodologie, ai materiali, ai processi e fenomeni fisici alla nanoscala.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente, alla fine del corso, avra' le conoscenze di base su: i) proprietà della materia a dimensionalità ridotta; ii) proprietà delle superfici e loro ruolo nei processi di frabbricazione alla nanoscala; iii) processi di fabbricazione con approcci top-down e bottom up; iii) impatto delle nano scienze e della nano tecnologia sulla scienza, la tecnologia e la società.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente, alla fine del corso, sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere ed affrontare problematiche di ricerca nell'ambito della crescita di nanostrutture.

Autonomia di giudizio: lo studente, alla termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere e scegliere autonomamente,  le tecniche sperimentali piu' appropriate per la crescita di determinate nanostrutture.

Abilità comunicative lo studente, al termine del corso, dovrà sarà in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento Lo studio, in parte eseguito su testi e articoli scientifici in lingua inglese, permetterà lo sviluppo di abilità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Lezioni frontali, visite e brevi stages in laboratori scientifici. 

L’esame consiste in una prova orale per verificare competenze e conoscenze acquisite dallo studente e l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso.

13/06/2019 ore 9.30

02/07/2019 ore 9.30

16/07/2019 ore 9.30

29/07/2019 ore 9.30

06/09/2019 ore 9.30

20/09/2019 ore 9.30

Aspetti storici, scientifici, tecnologici, di impatto sociale, relativi alle nano scienze e alle nanotecnologie; principali istituzionali italiane e internazionali nel settore;

Confinamento verticale e laterale;

Proprietà della materia alla nanoscala;

Superfici: proprietà e loro ruolo in particolare nei processi di nanofabricazione (energia di superficie e sua minimizzazione, bagnabilità di superfici e tempi di contaminazione );

Diffusione, impiantazione ionica, processi di ossidazione e trattamenti termici (annealing convenzionale e annealing termico rapido (RTA));

Approcci Bottom-up di tipo fisico e chimico (evaporazione termica convenzionale e con fasci di elettroni, sputtering e sue varianti, deposizioni da vapori chimici e sue varianti, ablazione laser);

Nucleazione omogenea ed eterogenea e modi di crescita;

Approcci Top-down (Litografia ottica, litografia a raggi X, litografia con particelle cariche, soft litografy e imprint litography);

Processi di Etching, lift-off, camera pulita.

1. Campbell, Fabrication Engineering at the Micro- and Nanoscale, 4th edition, Oxford University Press (2013)

2. Milton Ohring,The Materials Science of Thin Films, 2nd edition, Elsevier (2001)

3. Zheng Cui, Nanofabrication Principles, Capabilities and Limits, Springer (2008)

4. Sulabha K. Kulkarni, Nanotechnology: Principles and Practices, Springer (2015)

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea Viticoltura ed Enologia

Il corso si propone di fornire un metodo scientifico di approccio ai problemi e di stimolare gli studenti a sviluppare la conoscenza degli aspetti concettuali e delle applicazioni più importanti della fisica classica

- Elementi di Meccanica,

- Fluidi,

- Elettricità,

- Ottica geometrica,

- Termodinamica

Lo studio di questi argomenti è in grado di fornire agli studenti una specifica preparazione utile ai fini  dello studio delle scienze agrarie e gli strumenti per capire i vari aspetti dello sviluppo tecnologico

Conoscenze e comprensione: fornire un metodo scientifico di approccio ai problemi e una conoscenza adeguata degli aspetti concettuali e delle applicazioni più importanti della fisica classica.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione: fornire le conoscenze e la metodologia per la per la soluzione di problemi, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Autonomia di giudizio: lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere procedure scorrette di risoluzione di un problema.

Abilità comunicative: lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento: lo studio degli argomenti proposti permetterà lo sviluppo di abilità e capacità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Il corso si svolge nel secondo semestre e si articola in 48 ore (6 CFU) di lezione frontale e esercitazioni. Con le esercitazioni si intende preparare gli studenti alla risoluzione di problemi e quindi al superamento delle prove scritte d’esame.

Il corso si sviluppa in lezioni cattedratiche ed esercitazioni supportate, quando possibile, da semplici esperimenti da condurre in aula. Si farà, inoltre, riferimento a tecnologie e strumentazioni utilizzati nell'ambito della viticoltura ed enologia il cui principio di funzionamento si basa su principi e leggi fisiche studiati. Domande e interventi da parte degli studenti sono ben accetti ed anzi stimolati.

Prova scritta, con problemi e domande concettuali.  La prova scritta si intende superata se la votazione riportata è ≥ 18/30. Nel caso di un voto compreso tra 15 e 17/30, lo studente può sostenere una prova orale con l’obiettivo di ottenere ed eventualmente superare la sufficienza. Chi voglia cercare di migliorare il voto riportato nella prova scritta può sostenere la prova orale. 

L’esame viene comunque registrato nel giorno fissato per la prova orale, alla presenza del candidato. In caso di assenza il giorno della verbalizzazione, la prova scritta viene conservato per un solo appello. Successivamente sarà necessario rifare la prova scritta.

A metà ed alla fine del corso vengono proposte due prove scritte di esonero. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 al primo esonero possono accedere al secondo. Se anche il voto del secondo esonero è almeno 15/30, lo studente non deve affrontare la prova scritta, la valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta e si applicano quindi le regole sopra descritte.

04/02/2019  ore 9:30

18/02/2019  ore 9:30

01/03/2019 ore 9:30

14/06/2019 ore 9:30

01/07/2019  ore 9:30

15/07/2019   ore 9:30

05/09/2018    ore 9:30

Grandezze fisiche e sistemi di unità di misura. Concetto di misura. Notazione scientifica. Spostamento. Velocità media. Velocità istantanea. Moto uniforme. Accelerazione media e istantanea. Moto uniformemente accelerato. Accelerazione di gravità. Moto in due dimensioni. Rappresentazione vettoriale del moto. Moto di un grave. Moto circolare uniforme. Definizione di forza. Primo e secondo principio della dinamica. Somma vettoriale delle forze. Terzo principio della dinamica. Conservazione della quantità di moto. Impulso di una forza. Forza peso. Reazioni vincolari. Forza di attrito. Forze apparenti. Lavoro di una forza. Potenza. Energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale nel caso della forza gravitazionale. Conservazione dell’energia. Centro di massa di un corpo rigido continuo. Densità di un corpo. Momento di una forza. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Pressione nei fluidi. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Flusso di un fluido. Portata di una conduttura. Teorema di Bernoulli. Viscosità. Tensione superficiale. Definizione empirica di temperatura. Scale di temperatura. Calore specifico e capacità termica. Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Equivalenza fra calore e lavoro. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Secondo principio della termodinamica. Processi reversibili e irreversibili. Cicli termici (cenni). Introduzione al concetto di entropia. Fenomeni elettrostatici. Conduttori e isolanti. Induzione elettrostatica. Forza di Coulomb. Campo elettrico. Potenziale elettrostatico. Forza elettromotrice e generatori elettrici. Legge di Ohm. Resistenza e resistività. Variazione della resistenza con la temperatura. Effetto Joule. Ottica geometrica. Immagine ottica. Leggi di riflessione e rifrazione. Specchi piani e sferici. Lenti sottili e formazione delle immagini.

Douglas C. Giancoli, Fisica. Principi e applicazioni, Casa Editrice Ambrosiana

Serway & Jewett, Principi di Fisica Volume I, EdiSES

Le esercitazioni riguardano esercizi di cinematica e dinamica del punto materiale, sistemi di riferimento, principi di conservazione, sistemi di masse puntiformi, urti.

Le esercitazioni intendono fornire la metodologia utile ad affrontare i problemi della fisica, utilizzando gli opportuni strumenti matematici.

Il corso di esercitazioni si svolge nel primo semestre e si articola in 24 ore (2 CFU). All'inizio della lezione il docente svolge alcuni esercizi, successivamente sono gli studenti stessi a svolgere gli esercizi, in collaborazione tra loro e col docente.

Quelli previsti per l’iscrizione al I anno del Corso di Laurea Viticoltura ed Enologia

- Elementi di Meccanica,

- Fluidi,

- Elettricità,

- Ottica geometrica,

- Termodinamica

- Conoscenza di base delle leggi della dinamica dei corpi e dei fluidi. Leggi fondamentali della termodinamica. Forze elettrostatiche e correnti elettriche. 

- Capacità di calcolo degli effetti di più forze applicate, della pressione e delle forze in un fluido statico e in movimento, delle forze fra cariche elettriche, della corrente in circuiti semplici costituiti da resistenze e della formazione dell’immagine in sistemi ottici semplici.

Il corso si svolge nel secodno semestre e si articola in 48 ore (6 CFU) di lezione frontale e esercitazioni. Con le esercitazioni si intende preparare gli studenti alla risoluzione di problemi e quindi al superamento delle prove scritte d’esame.

Il corso si sviluppa in lezioni cattedratiche ed esercitazioni. Domande e interventi da parte degli studenti sono ben accetti ed anzi stimolati.

Prova scritta, con problemi e domande concettuali.  La prova scritta si intende superata se la votazione riportata è ≥ 18/30. Nel caso di un voto compreso tra 15 e 17/30, lo studente può sostenere una prova orale con l’obiettivo di ottenere ed eventualmente superare la sufficienza. Chi voglia cercare di migliorare il voto riportato nella prova scritta può sostenere la prova orale. 

L’esame viene comunque registrato nel giorno fissato per la prova orale, alla presenza del candidato. In caso di assenza il giorno della verbalizzazione, lo scritto viene conservato per un solo appello. Successivamente sarà necessario rifare la prova scritta.

Gli studenti frequentanti potranno sostenere due prove parziali, una nella settimana di stop delle lezioni e l’altra immediatamente dopo la fine del corso, invece della prova scritta. Gli studenti che ottengono un punteggio di almeno 15/30 alla prima prova parziale possono accedere alla seconda.  La valutazione complessiva dei due esoneri viene equiparata al voto finale della prova scritta. 

Grandezze fisiche e sistemi di unità di misura. Concetto di misura. Notazione scientifica. Spostamento. Velocità media. Velocità istantanea. Moto uniforme. Accelerazione media e istantanea. Moto uniformemente accelerato. Accelerazione di gravità. Moto in due dimensioni. Rappresentazione vettoriale del moto. Moto di un grave. Moto circolare uniforme. Definizione di forza. Primo e secondo principio della dinamica. Somma vettoriale delle forze. Terzo principio della dinamica. Conservazione della quantità di moto. Impulso di una forza. Forza peso. Reazioni vincolari. Forza di attrito. Forze apparenti. Lavoro di una forza. Potenza. Energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale nel caso della forza gravitazionale. Conservazione dell’energia. Centro di massa di un corpo rigido continuo. Densità di un corpo. Momento di una forza. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Pressione nei fluidi. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Flusso di un fluido. Portata di una conduttura. Teorema di Bernoulli. Viscosità. Tensione superficiale. Definizione empirica di temperatura. Scale di temperatura. Calore specifico e capacità termica. Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Equivalenza fra calore e lavoro. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Secondo principio della termodinamica. Processi reversibili e irreversibili. Cicli termici (cenni). Introduzione al concetto di entropia. Fenomeni elettrostatici. Conduttori e isolanti. Induzione elettrostatica. Forza di Coulomb. Campo elettrico. Potenziale elettrostatico. Forza elettromotrice e generatori elettrici. Legge di Ohm. Resistenza e resistività. Variazione della resistenza con la temperatura. Effetto Joule. Ottica geometrica. Immagine ottica. Leggi di riflessione e rifrazione. Specchi piani e sferici. Lenti sottili e formazione delle immagini.

Douglas C. Giancoli, Fisica. Principi e applicazioni, Casa Editrice Ambrosiana