Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda darkfog » 19/09/2017, 10:29

Buongiorno,
sto preparando un esame di fisica non troppo complicato. Scrivo per chiedervi: dove potrei trovare, in giro per il web, del materiale per imparare le nozioni necessarie ai fini dello svolgimento dei seguenti esercizi di un esame tipo? Possiedo già le soluzioni di ogni esercizio ma non le capisco perché mi mancano le basi. Grazie a tutti!
P.S.: Non so NULLA di Fisica

Esercizio 1
Siano dati i vettori $\vec a = 3\vec i + \vec j$ e $\vec b = 2\vec i - 6\vecj$
Calcolare il vettore somma $\vec s = \vec a + \vec b$, il vettore diff erenza $\vec d = \vec a - \vec b$ ed il prodotto scalare $\vec s * \vec d$.


Esercizio 2
Consideriamo un sistema di assi cartesiani $(x, y, z)$. Nel piano $xz$ vi e una carica puntiforme $q$ che ruota con velocità angolare costante $\omega$ su una circonferenza di raggio $R$ con centro nel punto di coordinate $(R, 0, R)$. In tutto lo spazio vi è un campo magnetico uniforme $\vec B(t) = at^2\vec j + bt\vec k$.

Calcolare:
a) il vettore velocità della carica $q$ quando essa si trova nel punto individuato dal vettore $\vec r = R\vec k$;
b) il flusso del campo magnetico attraverso il cerchio sulla cui circonferenza ruota la carica;
c) la forza (vettore) dovuta al campo magnetico che agisce sulla carica $q$ quando essa si trova
nel punto individuato dal vettore $\vec r = R\vec i$;
d) la forza elettromotrice indotta presente sulla circonferenza su cui ruota la carica.


Esercizio 3
Si consideri il circuito mostrato in fi gura. Siano $\epsilon = 48 V, C = 150 \muF, R=2 k \Omega, R' = 2R, L = 100 mH$.
Dopo essere stato a lungo aperto, l'interruttore T viene chiuso. Calcolare la corrente $i'$ che percorre il resistore $R'$, la carica presente sulle armature del condensatore $C$ e la differenza di potenziale (ddp) ai capi dell'induttore $L$ nei seguenti istanti:
a) immediatamente prima della chiusura dell'interruttore $T$;
b) subito dopo la chiusura dell'interruttore $T$;
c) quando si raggiunge la nuova condizione di stazionarietà.

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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda singularity » 19/09/2017, 10:34

Ciao darkfog! Che cosa studi? Come si chiama l'esame? C'è un programma d'esame? Capirai che se l'esame è parte di un CDL in Fisica o Ingegneria ti consiglierei materiale diverso da quello che ti consiglierei se studiassi qualcosa in cui la fisica è meno approfondita.
Don't panic
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda darkfog » 19/09/2017, 10:55

Ciao singularity, grazie per la risposta. Io studio Informatica. L'esame si chiama "Fisica" (6 CFU) e i testi degli esercizi sono quasi sempre uguali a quello del primo post. Copio e incollo ciò che c'è scritto nella presentazione del corso di Fisica.

L'insegnamento si propone di:
introdurre alla conoscenza della basi indispensabili di meccanica, delle principali proprietà del campo elettrico e del campo magnetico, con cenni al comportamento della materia soggetta a tali campi;
introdurre alla conoscenza del comportamento degli elementi di un circuito in corrente continua ed in corrente alternata;
introdurre alla conoscenza dei principi fisici alla base del funzionamento delle porte logiche.

Competenze attese in uscita:
Lo studente deve avere acquisito la capacità di esprimere i concetti con un formalismo matematico sufficientemente rigoroso e di collegare fra di loro in modo armonico i principi fondamentali della fisica. Deve inoltre essere in grado di fornire una risposta quantitativa ai problemi assegnati.

Programma:
Grandezze fisiche ed unità di misura. Cifre significative.
Grandezze scalari e vettoriali. Richiami sull'algebra dei vettori.
Cinematica. Moto in una dimensione.
Cinematica: vettori spostamento, velocità media e velocità istantanea, accelerazione media e
accelerazione istantanea.
Moto in una dimensione: moto rettilineo uniforme ed uniformemente
accelerato. Leggi orarie del moto.
Cinematica: moto nel piano.
Moto nel piano: moto circolare uniforme.
Accelerazione centripeta. Accelerazione centripeta e
tangenziale nel caso di un moto generico.
Dinamica: le leggi di Newton.
Le tre leggi di Newton.
Dinamica: esempi di forze.
Descrizione attività:
Esempi di forze: forza tra due corpi a contatto, forza peso, reazione vincolare normale, forza di attrito
statico, forza di attrito dinamico.
Elettrostatica: la legge di Coulomb.
La legge di Coulomb per cariche puntiformi.
Il principio di sovrapposizione.
Calcolo della forza tra cariche elettriche puntiformi.
Elettrostatica: il campo elettrostatico (1a parte).
Campo elettrico. Definizione operativa. Campo elettrico e azione a distanza.
Elettrostatica: il campo elettrostatico (2a parte).
Campo elettrico generato da una distribuzione di cariche puntiformi.
Calcolo del campo elettrico generato da un dipolo elettrico nel piano mediano e lungo l'asse del dipolo.
Campo elettrico prodotto da una distribuzione continua di carica elettrica.
Calcolo del campo elettrico prodotto da una distribuzione lineare ed uniforme di carica elettrica di lunghezza infinita.
Elettrostatica: il teorema di Gauss.
Linee di forza del campo elettrico.
Definizione di flusso di un vettore.
Il teorema di Gauss per una carica elettrica puntiforme.
Uso del teorema di Gauss per il calcolo del campo elettrico.
Distribuzione di carica a simmetria sferica: sfera uniformemente carica.
Distribuzione di carica a simmetria assiale: distribuzione lineare ed uniforme di carica.
Distribuzione di carica a simmetria piana: foglio uniformemente carico.
Dinamica: lavoro ed energia.
Lavoro e potenza: definizione ed unità di misura.
L'energia cinetica.
Forze conservative. Energia potenziale. Esempio: forza peso.
La conservazione dell'energia meccanica.
Cenni alle forze non conservative.
Elettrostatica: il potenziale elettrostatico.
Il potenziale elettrostatico: definizione ed unità di misura.
Principio di additività dei potenziali.
Esempi di calcolo del potenziale.
Distribuzione di cariche puntiformi. Esempio: potenziale prodotto da un dipolo elettrico.
Distribuzione continua di cariche. Esempio: potenziale prodotto da un guscio sferico uniformemente
carico. Potenziale prodotto da un piano di carica elettrica uniformemente carico.
Il campo elettrico come gradiente del potenziale elettrostatico.
Elettrostatica: campi elettrici nella materia.
Conduttori. Condizione di equilibrio elettrostatico.
Carica elettrica su conduttori carichi e conduttori posti in campo elettrico. Campo elettrico in
prossimità della superficie di un conduttore carico.
Conduttori cavi in un campo elettrico esterno. Gabbia di Faraday.
Effetto corona e campo elettrico in prossimità di punte.
Cenni alle verifiche sperimentali del teorema di Gauss.
Campi elettrici negli isolanti.
Elettrostatica: capacità elettrica e condensatori.
Capacità elettrica e condensatori: lavoro necessario per costruire una distribuzione di cariche ed
energia immagazzinata.
Capacità di un conduttore singolo. Il farad.
Definizione di condensatore e di capacità di un condensatore.
Calcolo della capacità di un condensatore sferico.
Calcolo della capacità di un condensatore piano.
Lavoro per caricare un condensatore. Energia del campo elettrostatico.
Condensatori in parallelo. Condensatori in serie.
Le correnti elettriche.
Correnti elettriche: definizione di intensità di corrente e sue unità di misura.
Cenni ai meccanismi di conduzione nei gas, nei liquidi e nei solidi.
Il vettore densità di corrente e la descrizione microscopica della conduzione.
Conduttori ohmici: legge di Ohm microscopica e legge di Ohm macroscopica. La resistenza elettrica e
la sua unità di misura. Interpretazione della legge di Ohm microscopica.
I circuiti elettrici in corrente continua.
Resistori in serie e resistori in parallelo.
La forza elettromotrice (f.e.m.). Cenni al comportamento di f.e.m. reali.
L'effetto Joule e la potenza dissipata in un resistore.
La legge di Kirchhoff per le maglie. La legge di Kirchhoff per i nodi.
I circuiti RC
Descrizione attività:
La carica di un condensatore tramite un resistore.
Discussione del processo. Impostazione dell'equazione differenziale e sua soluzione. Andamento di
corrente e d.d.p. sul condensatore in funzione del tempo. La costante di tempo del circuito.
La scarica del condensatore su un resistore.
Discussione del processo.Impostazione dell'equazione differenziale e sua soluzione. Andamento di
corrente e d.d.p. sul condensatore in funzione del tempo. La costante di tempo del circuito.
Discussione del comportamento del condensatore a breve termine ed in condizioni asintotiche.
Fisica dei dispositivi elettronici: bande di energia.
Bande di energia e classificazione di materiali in conduttori, semiconduttori e isolanti.
Semiconduttori intrinseci e semiconduttori drogati.
Fisica dei dispositivi elettronici: semiconduttori drogati e giunzione pn.
Descrizione attività:
La conduzione in un semiconduttore drogato: densità superficiale di carica elettrica e resistenza
elettrica. Discussione della mobilità dei conduttori in funzione del campo elettrico.
La giunzione pn.
Il diodo: caratteristica corrente-tensione. Soluzione di un circuito fem-resistore-diodo tramite metodo
grafico (retta di carico).
Fisica dei dispositivi elettronici: dispositivi MOS e porte logiche.
Il transistor MOS. Discussione del comportamento di un transistor NMOS in funzione di Vgs e Vds.
Discussione di porte logiche realizzate con NMOS e resistori di pull-up: NOT, NOR, NAND.
Cenni ai limiti della tecnologia NMOS e ricorso alla tecnologia CMOS.
Il campo magnetico.
Fenomenologia delle interazioni magnetiche.
Poli magnetici. Campo magnetico: definizione ed unità di misura.
Moto di una carica elettrica in un campo magnetico: la forza di Lorentz.
Caso del moto di una carica in un campo magnetico costante ed uniforme.
Magnetismo: correnti e campi magnetici. La legge di Biot-Savart.
Applicazioni della forza di Lorentz: spettrometro di massa, selettore di velocità.
Forza agente su un filo rettilineo percorso da corrente posto in un campo magnetico.
Esperienza di Oersted e legge di Biot-Savart.
Campo magnetico generato da una carica puntiforme in moto. Relazione tra campo magnetico e
Campo elettrico prodotti da una carica puntiforme in moto (caso non relativistico).
Magnetismo: applicazioni della legge di Biot-Savart. La legge di Ampere.
Applicazioni della legge di Biot-Savart.
Campo magnetico prodotto da un filo rettilineo percorso da corrente stazionaria; forza tra fili paralleli
percorsi da corrente. Campo magnetico prodotto da una spira circolare percorsa da corrente.
Il momento di dipolo magnetico ed analogie con il momento di dipolo elettrico.
La legge di Ampere: derivazione nel caso di fili paralleli percorsi da corrente stazionaria.
Magnetismo: applicazioni della legge di Ampere. Induzione elettromagnetica.
Descrizione attività:
Uso della legge di Ampere per il calcolo del campo magnetico: calcolo del campo
magnetico all'interno di un solenoide rettilineo.
Induzione elettromagnetica: fenomenologia.
Flusso del campo magnetico. La legge di Faraday-Lenz.
Considerazioni sulla legge di Faraday-Lenz e sulla conservazione dell'energia.
Discussione quantitativa del comportamento di una spira estratta da un campo magnetico uniforme.
Magnetismo: autoinduttanza ed induttori.
Autoinduttanza: definizione ed unità di misura. Calcolo dell'induttanza di un solenoide rettilineo.
Circuiti RL: discussione del comportamento a breve termine ed alla stazionarietà.
Cenni all'energia immagazzinata in un induttore e nel campo magnetico.
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda Vulplasir » 19/09/2017, 11:22

Hai provato a studiare? Di solito funziona.
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda darkfog » 19/09/2017, 12:34

Ciao Vulplasir, ho chiesto aiuto per trovare materiale sul web in modo da poter studiare per affrontare l'esame. Il professore ci ha consigliato di studiare dai libri delle scuole superiori ma non ho libri che trattano bene questi argomenti e vorrei provare a non spendere soldi cercando materiale online. Ho scritto in questa sezione perché ho pensato che qualcuno di voi potesse conoscere il materiale di cui ho bisogno (un libro in pdf, una dispensa universitaria, anche un semplice link, un formulario completo...). L'esame è alle porte e non so da dove partire. Tutto qui. Ti ringrazio anche se non vorrai aiutarmi.

P.S.: per adesso mi sto aiutando con Wikipedia ma non è sufficiente.
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda Vulplasir » 19/09/2017, 18:35

Nella tua domanda non chiedi materiale per studiare, chiedi delle formule per risolvere quegli esercizi senza dover studiare...io boh...fisica 1 e fisica 2 insieme da 6 crediti? studiare dai libri delle superiori?...ma che università frequentate...
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda mgrau » 19/09/2017, 18:53

Già, è piuttosto diffusa l'idea che si possa risolvere un problema di fisica senza SAPERE nulla, solo applicando le FORMULE...
Mi ricorda un po' la storia della stanza cinese di Searle...
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda Camillo » 19/09/2017, 19:52

Cosa è questa stanza cinese di Searle ??
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda mgrau » 19/09/2017, 20:05

Una argomentazione di Searle contro la tesi dell'intelligenza artificiale forte. Questo Searle sostiene che, in un esperimento concettuale, si potrebbe immaginare un tizio, in una stanza, a cui vengono rivolte domande in cinese. Lui non sa il cinese, ma nella stanza ha una collezione di libri che danno istruzioni sul modo di elaborare i caratteri cinesi in modo da trasformare l'input in un output, senza nemmeno sfiorare il significato, solo una elaborazione formale. In questo modo, secondo lui, si potrebbe dare l'impressione di capire il cinese, senza in realtà saperne niente. (una cagata, secondo me, ma c'è chi lo prende sul serio)
La faccenda l'ho letta nel famoso libro di Hofstadter, Godel, Escher, Bach
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Re: Come preparare questo esame di fisica?

Messaggioda Weierstress » 19/09/2017, 22:38

Testo nascosto, perché contrassegnato dall'autore come fuori tema. Fai click in quest'area per vederlo.
mgrau ha scritto:una cagata, secondo me, ma c'è chi lo prende sul serio


Vulplasir ha scritto:Hai provato a studiare? Di solito funziona.


:lol:


Vulplasir ha scritto:fisica 1 e fisica 2 insieme da 6 crediti? studiare dai libri delle superiori?...ma che università frequentate...


E' anche vero che a un informatico fisica non serve praticamente a nulla (almeno, non direttamente). Dal mio punto di vista, rimane sbagliato l'atteggiamento di volersi memorizzare due formule sperando di spararle in modo giusto nel momento giusto.

Ma del resto, se l'interesse non sta nella fisica ma nel superare l'esame, tanto vale lasciargliela passare. Io stesso, per esempio, ho recentemente fatto la stessa cosa con informatica, frequentando fisica :P

OP, immagino tu abbia degli appunti? Tutte le dispense di una certa qualità che conosco relative a questi argomenti mi sembrano troppo avanzate per i tuoi obiettivi, quindi non ho suggerimenti da darti.

Se gli esercizi sono tutti uguali, mettiti con qualche compagno, fate qualche prova passata, e bon...
"When I wrote this, only God and I understood what I was doing. Now, God only knows."
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