Corso di laurea in Informatica

Competenze di base di trigonometria, di calcolo vettoriale e di analisi matematica.

Nella prima settimana di lezione si svolgerà un ciclo di lezioni di richiamo sulla Meccanica del punto materiale (argomenti trattati: richiami di cinematica; leggi di Newton; lavoro ed energia; forze conservative).

L'insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi del Corso di Laurea in Informatica (L31), in particolare rispetto al nucleo scientifico e metodologico che lo caratterizza, e fa parte dell’area Affine-integrativa. Esso si propone di fornire alle studentesse e agli studenti conoscenze di base su meccanica ed elettromagnetismo classici, specificamente in relazione alla comprensione della struttura fisica dei calcolatori e dei circuiti che li compongono. L'insegnamento ha per scopo anche lo sviluppo di competenze analitiche con rilevanza interdisciplinare, utili in vista sia di un rapido e proficuo inserimento nel mondo del lavoro, sia di una continuazione degli studi nel Corso di Laurea Magistrale.

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell'insegnamento, le studentesse e gli studenti saranno in grado di:

• descrivere le leggi fondamentali della meccanica classica, nonché le principali proprietà dei campi elettrico e magnetico, con cenni al comportamento della materia soggetta a tali campi;
• comprendere il comportamento degli elementi di un circuito in corrente continua;
• illustrare i principi fisici alla base del funzionamento delle porte logiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine dell'insegnamento, le studentesse e gli studenti avranno acquisito la capacità di applicare le conoscenze teoriche relative alla fisica di base alla risoluzione di semplici esercizi, in particolare sulle leggi fisiche alla base delle tecnologie impiegate nei calcolatori attuali e della strumentazione per la rilevazione dei fenomeni naturali.

Autonomia di giudizio
Al termine dell'insegnamento, le studentesse e gli studenti saranno in grado di:

• esprimere i concetti con un formalismo matematico rigoroso;
• collegare fra di loro in modo armonico i principi fondamentali della meccanica e dell'elettromagnetismo;
• fornire una risposta quantitativa ai problemi assegnati.

Abilità comunicative
Acquisizione di competenze nella formulazione di un problema fisico.

Capacità di apprendimento
Al termine dell'insegnamento, le studentesse e gli studenti avranno acquisito capacità autonome di apprendimento di argomenti nell'ambito delle scienze fisiche e di relativa autovalutazione della propria preparazione.

Il campo elettrostatico. Legge di Gauss. Conservatività del campo elettrostatico. Superfici equipotenziali. Conduttori e dielettrici. Capacità elettrica di un conduttore. Condensatori. Densità di energia del campo elettrico. Correnti elettriche. Leggi di Ohm e di Kirchhoff. Circuiti RC.

Fisica dei dispositivi elettronici. Conduttori, isolanti e semiconduttori. Giunzione pn e diodo. Dispositivi MOS e porte logiche (NOT, NOR, NAND).

Il campo magnetico indipendente dal tempo. Magneti. Moto di una carica in campo magnetico; esempi ed applicazioni. Filo percorso da corrente in campo magnetico. Campo magnetico generato da un filo percorso da corrente. Legge di Ampere. Legge di Gauss per il campo magnetico.

Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Henry. Correnti alternate. Legge di Ampere. Autoinduzione. Induttanza del solenoide ideale. Densità di energia del campo magnetico. Circuiti RL.

L'insegnamento è erogato tramite lezioni frontali ed esercitazioni svolte alla lavagna e/o con il tablet.

L'esame è comune per il corso A e per il corso B. L'esame consiste in due prove erogate in modalità informatizzata che si svolgono nello stesso giorno sulla piattaforma esami.

Prima prova: esercizi (18 punti)

Questa prova consiste nel risolvere 1 esercizio sul campo elettrico o sul campo magnetico ed 1 esercizio su circuiti elettrici. La prova è articolata in domande, in parte a scelta multipla ed in parte a risposta aperta di tipo numerico. Per superare la prova occorre ottenere almeno 9 punti.

Seconda prova: teoria (12 punti)

Questa prova consiste nel rispondere ad un quesito di teoria articolato in sotto-punti. Una lista di possibili temi d'esame è reperibile a questo link. Per superare la prova occorre ottenere almeno 6 punti.

Il punteggio complessivo dell'esame è la somma dei punteggi ottenuti nelle due prove. Le studentesse e gli studenti che hanno totalizzato 30 punti possono accedere alla lode sostenendo un orale integrativo sul programma del corso.

All'esame è possibile utilizzare la calcolatrice. Non è consentito l'uso di libri o appunti ma solo di un formulario distribuito dai docenti in sede di esame.

Supporto tramite web

L'insegnamento è presente sulla piattaforma di e-learning (A.A. 2022/23 corso A, corso B). Il forum dell'insegnamento è usato abitualmente per le comunicazioni con le studentesse e gli studenti e per la distribuzione del materiale didattico. Il materiale relativo alle esercitazioni è reperibile a questo link.

Tutoraggio in aula

Durante il periodo di insegnamento sono previste sessioni di tutoraggio facoltative in aula (2 ore/settimana - lunedì 14-16) comuni per corso A e corso B. Il tutoraggio è tenuto da uno studente della LM in Fisica. Durante il tutoraggio si ha la possibilità di svolgere esercizi scelti in stretto rapporto dal tutor e dal docente.