ITALIANO

1) Dinamica di sistemi di punti materiali
2) Dinamica del corpo rigido
3) Propagazione ondulatoria
4) Termodinamica

- C. Mencuccini, V. Silvestrini, Fisica I – Meccanica Termodinamica, Liguori Editore
- P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. I, EdiSES

Per gli esercizi
- C. Mencuccini, V. Silvestrini, Esercizi di Fisica I – Liguori Editore
- S. Rosati, R. Casali, Problemi di Fisica Generale - Meccanica, Termodinamica, Teoria cinetica dei gas, Casa Editrice Ambrosiana

L'insegnamento si prefigge di fornire conoscenze di base
sulle leggi della dinamica che controllano l'evoluzione di un sistema di punti materiali e di un corpo rigido e sui principi della termodinamica. Lo studente inoltre acquisterà il concetto di energia meccanica e di calore. Sono previsti ulteriori conoscenze sulla meccanica ondulatoria ed i funzionali termodinamici.

L'insegnamento, pertanto, è finalizzato ad un percorso formativo al termine del quale lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per la descrizione di semplici sistemi meccanici e termodinamici e per la risoluzione di problemi specifici. Inoltre, al termine del corso lo studente possiederà gli strumenti per stabilire i limiti della trasformazione di calore in lavoro.

In relazione alle abilità comunicative, il corso si propone l'obiettivo di sviluppare la capacità dello studente di esporre in modo
chiaro e rigoroso concetti e leggi della Fisica classica.

Cinematica e dinamica del punto materiale

ll corso è articolato in 52 ore di lezione frontali (di cui, 24 per la dinamica del punto materiale e del corpo rigido, 14 per la Termodinamica e 4 per le e Onde meccaniche) e 16 ore di esercitazioni e 4 ore di studio assistito, il tutto svolto in aula.
La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente suggerita.

L' esame prevede una prova scritta ed una prova orale, entrambe obbligatorie, che contribuiscono al voto finale con un peso di 40% e 60% rispettivamente.
La prova scritta, della durata di circa 3 ore, si svolge in aula e consiste nella isoluzione di problemi di Meccanica e Termodinamica. È consentito l’uso della calcolatrice, ma non è possibile consultare testi e/o materiali didattici. Per accedere alla prova orale bisogna aver superato la prova scritta con una votazione minima di 15/30. La corretta risoluzione di tutti i problemi conduce ad una votazione pari a 30/30.
La prova orale consiste nella trattazione e discussione di argomenti del programma svolto a lezione ed ha una durata di circa 30 minuti. Oltre a verificare il livello di conoscenza raggiunto dallo studente, la prova orale mira ad accertare la comprensione dei fenomeni termodinamici e meccanici e la capacità di saperli descrivere.
E’ previsto l’esonero dalla prova scritta per gli studenti in corso che abbiano frequentato regolarmente le lezioni e le esercitazioni e che abbiano conseguito una valutazione complessiva superiore alla sufficienza sugli elaborati prodotti in sede di prove intercorso. Tipicamente sono previste due prove intercorso: La prima consiste nella risoluzione di problemi di Meccanica dei punti materiali e sul corpo rigido, la seconda consiste nella risoluzione di problemi di Termodinamica.

Le tracce delle prove scritte d’esame sono reperibili sul sito del Dipartimento (http://www.matfis.unicampania.it/dipartimento/docenti?MATRICOLA=057187), alla voce “Materiale Didattico” che conduce allo SharePoint dell’Ateneo).

Sistemi di Punti materiali (5 CFU)

- Centro di Massa
- Quantità di moto e Conservazione
– Urti
– Impulso
– Equilibrio di un corpo rigido
– Momento di Inerzia
– Rotazione e Traslazione di un corpo rigido
– Conservazione del Momento angolare
– Lavoro e Potenza rotazionale

Onde in mezzi elastici (0.6 CFU)
- Onde longitudinali e trasversali

Termodinamica (2.4 CFU)

- Descrizione macroscopica e microscopica
- Principio zero della termodinamica
- Termometri e scale termometriche
- Concetto di gas perfetto ed equazione di stato
- Gas reali, legge di Van der Waals, diagrammi di stato
- Calore, cambiamenti di stato, calore specifico e latente
- Trasmissione del calore
- Lavoro e trasformazioni termodinamiche.
- Primo Principio della Termodinamica e sue applicazioni
– Primo Principio e le trasformazioni di gas perfetti
- Macchine termiche e frigorifere
- Cicli di Carnot e di Otto
- Rendimento delle macchine termiche
- II Principio della Termodinamica, Postulati di Kelvin e Clausius
- Trasformazioni reversibili ed irreversibili e principio di Carnot
- Concetto di Entropia ed il II Principio
- Entropia e probabilità
-Potenziali termodinamici
-III Principio della Termodinamica.

Italian

1) Dynamics of Multiple Point Systems
2) Rigid body Dynamics
3) Wave Propagation
4) Thermodynamics

-- C. Mencuccini, V. Silvestrini, Fisica I – Meccanica Termodinamica, Liguori Editore
- P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol. I, EdiSES

For exercises
- C. Mencuccini, V. Silvestrini, Esercizi di Fisica I – Liguori Editore
- S. Rosati, R. Casali, Problemi di Fisica Generale - Meccanica, Termodinamica, Teoria cinetica dei gas, Casa Editrice Ambrosiana

The course is aimed at providing basic knowledge about
the laws controlling the evolution of multiple point systems and of rigid bodies. The student will be able to understand the fundamental elements of many body systems, the link between particle mechanics, thermodynamics and fluid dynamics.
The course is therefore finalized to a learning process at the end of which the student will be able to apply the acquired knowledge to describe simple mechanical systems and to solve specific problems. Furthermore the student will be able to manage all the constraints in transforming heat into work.
Concerning communicative skills, the course is aimed at developing the student's ability in discussing in a clear but scientifically rigorous way classical physics laws.

Material point kinematics and dynamics

The course is structured in 52 hours of lectures (24 for the multiple point and rigid body dynamics, 14 for the Thermodynamics and 4 for mechanical waves) and 16 hours of exercises in the classroom and 4 hours of assisted study, .
Attendance is not compulsory but strongly recommended

The examination is structured in written test and an oral interview Both are mandatory and contribute with a weight of the 40% and 60% to the final vote, respectively. The written test takes place in the classroom and is based on the solution of simple problems of Mechanics and Thermodynamics. The use of pocket calculators is allowed whereas the use of tests ad didattic material is forbidden. The test must be evaluated at least 15/30 to access to the oral interview and the maximum evaluation is 30/30.
The oral interview is based on the discussion of the arguments illustrated during the course with a typical duration of 30 minutes. Together with the evaluation of the degree of knowledge reached by the student, the interview is aimed to verify the level of understanding of mechanical and thermodynamic phenomena and his/her ability in describing them. Students who have attended lectures and class exercises can access to midterms tests which allow direct access to the oral interview. Two midterms tests are usually scheduled: The first is the resolution of simple problems of the mechanics of material points and of the rigid body and the second concerns the resolution of Thermodynamics problems.

Examples of written tests can be found at (http://www.matfis.unicampania.it/dipartimento/docenti?MATRICOLA=057187).

Multiple Point Systems (5CFU):

Center of Mass – Momentum and conservation of momentum – Collisions – Impulse - Equilibrium of a rigid body - Moment of inertia - Rotation and Translation of a rigid body – Conservation of the angular Momentum – Rotational Power and Work

Wave Equations (0.6 CFU) - Longitudinal and transversal waves -

Thermodynamics (2.4 CFU):

Macroscopic and microscopic descriptions - Zeroth law of thermodynamics - Thermometers and temperature scales - Concept of perfect gas and equation of state - Real gases, Van der Waals' law, phase diagrams - Heat, phase transitions, specific and latent heats - Heat transfer - Work and thermodynamic processes -The first law of thermodynamics and its applications - Ideal gas transformations and the first law of thermodynamics - Heat engines and heat pumps - Carnot and Otto cycles - Efficiency of heat engines - Kelvin and Clausius statements of the second law of thermodynamics -Reversible and irreversible processes - Carnot's theorem - Concept of entropy and the second law - Entropy and probability - Thermodynamic potentials. Third law of thermodynamics.