ID:
46967
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
FISICA TECNICA INDUSTRIALE
Url:
ARCHITETTURA/PERCORSO COMUNE Anno: 1
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2025 - 06/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il Corso di Fisica Tecnica 1 si propone di trasmettere allo studente le conoscenze scientifiche di base, necessarie nel prosieguo della sua attività di studi, con particolare riferimento alle leggi della meccanica e dell'energetica. L'approccio al problema fisico parte di norma dalle casistiche più semplici, rese progressivamente più articolate e complesse con l'avanzamento del corso in relazione alla maturazione dello studente e all'introduzione alle specifiche tematiche della meccanica e della statica del punto materiale e del corpo rigiro. Altro obiettivo fondamentale del Corso è quello di fornire gli strumenti necessari ad impostare equazioni di bilancio (di materia ed energia) allo studente del primo anno, che in generale potrebbe non essere ancora in possesso di tutte le necessarie conoscenze in ambito fisico.
CONOSCENZE:
_ meccanica classica (caratteristiche dei fenomeni di moto traslatorio e rotatorio, sia cinematici che dinamici)
_ termodinamica
_ fenomeni di scambio termico
_ impianti tecnici civili;
_ acustica
ABILITA':
_ comprensione dei fenomeni fisici di base
_ capacità di modellazione dei fenomeni reali e di rappresentazione degli stessi in base ai modelli fisici studiati
_ capacità di esprimere a livello progettuale le conoscenze così acquisite
_ gestione di progetti di sistemi impiantistici reali di diverso genere
CONOSCENZE:
_ meccanica classica (caratteristiche dei fenomeni di moto traslatorio e rotatorio, sia cinematici che dinamici)
_ termodinamica
_ fenomeni di scambio termico
_ impianti tecnici civili;
_ acustica
ABILITA':
_ comprensione dei fenomeni fisici di base
_ capacità di modellazione dei fenomeni reali e di rappresentazione degli stessi in base ai modelli fisici studiati
_ capacità di esprimere a livello progettuale le conoscenze così acquisite
_ gestione di progetti di sistemi impiantistici reali di diverso genere
Prerequisiti
Nessuna propedeuticità è richiesta. Le conoscenze e le abilità che lo studente del primo anno dovrebbe aver acquisito al termine del percorso delle Scuole Superiori sono di norma sufficienti a consentire una frequenza attiva al corso sin dalla prima Lezione.
In ogni caso è cura del Docente procedere ad effettuare specifici approfondimenti di ripasso dei criteri generali alla base dei principi della fisica generale.
In ogni caso è cura del Docente procedere ad effettuare specifici approfondimenti di ripasso dei criteri generali alla base dei principi della fisica generale.
Metodi didattici
Il corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
- esercitazioni per l’analisi di semplici configurazioni impiantistiche termiche ed elettriche da applicarsi su casi studio decisi di concerto tra gruppi di 2/3 studenti e il Docente, indicativamente per 3 esercitazioni guidate di 2 ore ciascuna. Al termine delle esercitazioni guidate seguiranno sessioni di confronto e analisi dei risultati progettuali esposti dai diversi gruppi di lavoro.
- lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
- esercitazioni per l’analisi di semplici configurazioni impiantistiche termiche ed elettriche da applicarsi su casi studio decisi di concerto tra gruppi di 2/3 studenti e il Docente, indicativamente per 3 esercitazioni guidate di 2 ore ciascuna. Al termine delle esercitazioni guidate seguiranno sessioni di confronto e analisi dei risultati progettuali esposti dai diversi gruppi di lavoro.
Verifica Apprendimento
L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente descritti.
L’esame è diviso in 4 parti, distribuite durante il corso.
La prova di esame sarà svolta a fine corso su tutti gli argomenti trattati nel programma . La prova ha lo scopo di valutare lo studio della materia e la comprensione degli argomenti di base e, se positiva sarà ritenuta come parte dell'esame finale. Per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30. Il tempo previsto per la prova è di 1 ora e mezza. Non è consentito consultare testi o utilizzare PC, smart phone, sono ammesse le calcolatrici;
Una esercitazione con voto inerente la simulazione di un semplice impianto energetico sull'edificio scelto come caso studio. La prova, se positiva, andrà ad incrementare il punteggio ottenuto nella prova finale, se negativa non sarà presa in considerazione ai fini della valutazione finale.
A discrezione del docente potrà essere prevista una prova orale a sanare eventuali criticità emerse in sede di prova d'esame.
Il voto finale è dato dal punteggio ottenuto nella prova finale, eventualmente integrata con gli extra punti ottenuti con l'esercitazione.
Per superare l’esame è necessario acquisire un punteggio minimo di 18 trentesimi.
L’esame è diviso in 4 parti, distribuite durante il corso.
La prova di esame sarà svolta a fine corso su tutti gli argomenti trattati nel programma . La prova ha lo scopo di valutare lo studio della materia e la comprensione degli argomenti di base e, se positiva sarà ritenuta come parte dell'esame finale. Per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30. Il tempo previsto per la prova è di 1 ora e mezza. Non è consentito consultare testi o utilizzare PC, smart phone, sono ammesse le calcolatrici;
Una esercitazione con voto inerente la simulazione di un semplice impianto energetico sull'edificio scelto come caso studio. La prova, se positiva, andrà ad incrementare il punteggio ottenuto nella prova finale, se negativa non sarà presa in considerazione ai fini della valutazione finale.
A discrezione del docente potrà essere prevista una prova orale a sanare eventuali criticità emerse in sede di prova d'esame.
Il voto finale è dato dal punteggio ottenuto nella prova finale, eventualmente integrata con gli extra punti ottenuti con l'esercitazione.
Per superare l’esame è necessario acquisire un punteggio minimo di 18 trentesimi.
Testi
Yunus A. Cengel. Termodinamica e Trasmissione del Calore Mc Graw Hill Milano
D. Halliday, R. Resnick, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano
S. Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano
D. Halliday, R. Resnick, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano
S. Rosati, Fisica Generale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano
Contenuti
Il corso si sviluppa in quattro fasi, la prima inerente alla Fisica Generale, con introduzione alle leggi della cinematica, della meccanica e dell’energetica, la seconda orientata ai temi dell’Acustica, con riferimento alla caratterizzazione del fenomeno sonoro e ai metodi per il controllo e l’attenuazione del rumore in campo aperto e in ambienti confinati, la terza più applicativa, finalizzata a fornire gli elementi necessari ad affrontare le problematiche inerenti la progettazione preliminare degli impianti tecnici negli edifici, e infine una ultima parte di esercitazione finalizzata all’applicazione delle conoscenze di cui alla terza parte su un caso reale di progetto di edificio.
Parte 1 - PRINCIPI DI FISICA MECCANICA Introduzione: Le unità di misura, i campioni e il sistema SI. Le grandezze fisiche fondamentali e derivate. Le dimensioni e l'analisi dimensionale. Moto: la cinematica I sistemi di riferimento. Il cambiamento di unità di misura. La velocità. L'accelerazione. Moto uniformemente accelerato. Cinematica in due o tre dimensioni: La cinematica relativa. Il moto dei proiettili. Il moto circolare. Dinamica I: le leggi di Newton: La forza. La prima legge di Newton. La massa. La seconda legge di Newton. La terza legge di Newton. L'applicazione delle leggi di Newton: le forze come vettori. Dinamica II: L'applicazione delle leggi di Newton in presenza di attrito. I sistemi di riferimento rotanti; forze inerziali. Lavoro ed energia: L'energia cinetica e il teorema dell'energia cinetica. Le forze conservative e le forze non conservative. L'energia potenziale. L'energia meccanica e la sua conservazione. Il centro di massa. La quantità di moto e la sua relazione con la forza. Il momento di una forza. La dinamica rotazionale; momento torcente e inerzia rotazionale. Il calcolo del momento d'inerzia.
Parte 2 - ACUSTICA Acustica fisica: suoni puri e complessi, spettri acustici, bande d'ottava e di terzi d'ottava, livelli sonori (potenza, intensità, pressione), decibel e operazioni con i decibel, caratteristiche direzionali delle sorgenti, riflessione, rifrazione e diffrazione. Acustica psicofisica: l'organo dell'udito, caratteristiche della sensazione uditiva, curve isofoniche, mascheramento uditivo. Acustica degli ambienti aperti: attenuazioni per divergenza geometrica, diffrazione, assorbimento atmosferico e del suolo. Acustica degli ambienti chiusi: fonoassorbimento e fonoisolamento. Densità sonora, tempo di riverbero (Eyring Sabine), fonoassorbimento e correzione acustica degli ambienti, materiali e strutture fonoassorbenti. Legge di massa, effetto della coincidenza, isolamento acustico per via aerea. Elementi normativi e requisiti acustici passivi degli edifici.
Parte 3 - ELEMENTI DI ENERGETICA
I bilanci energetici. Fonti – Vettori – Usi Finali - Impianti termoelettrici convenzionali. Impianti termoelettrici alimentati a fonte rinnovabile. La cogenerazione. Le reti di teleriscaldamento. Impianti eolici. Impianti idroelettrici. Impianti geotermici. Impianti solari (fotovoltaici-termici-termodinamici). I sistemi all'idrogeno. Fondamenti di Efficienza Energetica negli Edifici. Introduzione alla Normativa di Settore. Il Bilancio energetico a livello di Edificio e quartiere. La pianificazione energetica. Efficienza Energetica nelle aree industriali
Parte 4: ESERCITAZIONI
Parte 1 - PRINCIPI DI FISICA MECCANICA Introduzione: Le unità di misura, i campioni e il sistema SI. Le grandezze fisiche fondamentali e derivate. Le dimensioni e l'analisi dimensionale. Moto: la cinematica I sistemi di riferimento. Il cambiamento di unità di misura. La velocità. L'accelerazione. Moto uniformemente accelerato. Cinematica in due o tre dimensioni: La cinematica relativa. Il moto dei proiettili. Il moto circolare. Dinamica I: le leggi di Newton: La forza. La prima legge di Newton. La massa. La seconda legge di Newton. La terza legge di Newton. L'applicazione delle leggi di Newton: le forze come vettori. Dinamica II: L'applicazione delle leggi di Newton in presenza di attrito. I sistemi di riferimento rotanti; forze inerziali. Lavoro ed energia: L'energia cinetica e il teorema dell'energia cinetica. Le forze conservative e le forze non conservative. L'energia potenziale. L'energia meccanica e la sua conservazione. Il centro di massa. La quantità di moto e la sua relazione con la forza. Il momento di una forza. La dinamica rotazionale; momento torcente e inerzia rotazionale. Il calcolo del momento d'inerzia.
Parte 2 - ACUSTICA Acustica fisica: suoni puri e complessi, spettri acustici, bande d'ottava e di terzi d'ottava, livelli sonori (potenza, intensità, pressione), decibel e operazioni con i decibel, caratteristiche direzionali delle sorgenti, riflessione, rifrazione e diffrazione. Acustica psicofisica: l'organo dell'udito, caratteristiche della sensazione uditiva, curve isofoniche, mascheramento uditivo. Acustica degli ambienti aperti: attenuazioni per divergenza geometrica, diffrazione, assorbimento atmosferico e del suolo. Acustica degli ambienti chiusi: fonoassorbimento e fonoisolamento. Densità sonora, tempo di riverbero (Eyring Sabine), fonoassorbimento e correzione acustica degli ambienti, materiali e strutture fonoassorbenti. Legge di massa, effetto della coincidenza, isolamento acustico per via aerea. Elementi normativi e requisiti acustici passivi degli edifici.
Parte 3 - ELEMENTI DI ENERGETICA
I bilanci energetici. Fonti – Vettori – Usi Finali - Impianti termoelettrici convenzionali. Impianti termoelettrici alimentati a fonte rinnovabile. La cogenerazione. Le reti di teleriscaldamento. Impianti eolici. Impianti idroelettrici. Impianti geotermici. Impianti solari (fotovoltaici-termici-termodinamici). I sistemi all'idrogeno. Fondamenti di Efficienza Energetica negli Edifici. Introduzione alla Normativa di Settore. Il Bilancio energetico a livello di Edificio e quartiere. La pianificazione energetica. Efficienza Energetica nelle aree industriali
Parte 4: ESERCITAZIONI
Lingua Insegnamento
ITALIANO
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