Fondamenti di calcolo e di fisica per l'agricoltura
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Fornire conoscenze e abilità di base nell'ambito della matematica, della fisica e della statistica descrittiva, con particolare attenzione al loro impiego a servizio della lettura, della sintesi, dell'analisi e dell'interpretazione di fenomeni complessi propri dei sistemi agrari.
Conoscere le principali grandezze fisiche di interesse applicativo, sapere applicare semplici procedimenti di misura e metodi quantitativi di analisi dei valori.
Fornire competenze utili alla semplificazione e modellizzazione astratta di fenomeni, allo sviluppo di capacità di problem solving da applicare nel percorso formativo e in ambiti professionali.
Conoscere le principali grandezze fisiche di interesse applicativo, sapere applicare semplici procedimenti di misura e metodi quantitativi di analisi dei valori.
Fornire competenze utili alla semplificazione e modellizzazione astratta di fenomeni, allo sviluppo di capacità di problem solving da applicare nel percorso formativo e in ambiti professionali.
Risultati apprendimento attesi
Sapere risolvere semplici problemi di natura pratica o trasversali ad altre discipline (di base e applicate) analizzando il problema, individuando le strutture astratte presenti ed elaborando adeguate strategie di soluzione.
Elaborare dei dataset per un'analisi statistica, rappresentando fenomeni connessi all'esperienza quotidiana, sia graficamente che attraverso opportuni valori di sintesi, e interpretarli anche mediante l'esplorazione delle relazioni di dipendenza tra variabili.
Sapere identificare le principali grandezze fisiche coinvolte in un processo di ambito agrario, utilizzare le loro unità di misura, sapere applicare procedimenti di calcolo per la quantificazione di grandezze derivate.
Al termine del periodo di insegnamento gli studenti saranno in grado di utilizzare una corretta terminologia e un linguaggio tecnico-scientifico adeguato alla trattazione delle tematiche apprese.
Elaborare dei dataset per un'analisi statistica, rappresentando fenomeni connessi all'esperienza quotidiana, sia graficamente che attraverso opportuni valori di sintesi, e interpretarli anche mediante l'esplorazione delle relazioni di dipendenza tra variabili.
Sapere identificare le principali grandezze fisiche coinvolte in un processo di ambito agrario, utilizzare le loro unità di misura, sapere applicare procedimenti di calcolo per la quantificazione di grandezze derivate.
Al termine del periodo di insegnamento gli studenti saranno in grado di utilizzare una corretta terminologia e un linguaggio tecnico-scientifico adeguato alla trattazione delle tematiche apprese.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Fondamenti di Calcolo
-Insiemi numerici, operazioni tra numeri.. Potenze con esponente intero e intero relativo e loro proprietà. Radici e potenze con esponente razionale e loro proprietà. Notazione scientifica. Modulo e sue proprietà.
-Equazioni e disequazioni di primo e secondo grado, regola di annullamento del prodotto, equazioni e disequazioni frazionarie, sistemi di equazioni e di disequazioni.
-Percentuali e proporzioni e loro utilizzo nella risoluzione di esercizi applicativi.
-Primi elementi di geometria analitica: coordinate cartesiane, punti nel piano e nello spazio, distanza tra punti nel piano, punto medio di un segmento, equazione della retta, coefficiente angolare, rette parallele e rette ortogonali, intersezione di rette.
-Cerchio goniometrico e definizione di angolo. Gradi e radianti. Seno, coseno e tangente di un angolo e loro proprietà, valori di seno, coseno e tangente per angoli notevoli, angoli associati, risoluzione di semplici equazioni e disequazioni goniometriche. Risoluzione dei triangoli rettangoli. Teorema di Carnot e Teorema dei seni e loro applicazione alla risoluzione di problemi reali. Elementi di geometria piana e solida.
-Esponenziali e logaritmi: definizione e proprietà. Soluzione di semplici equazioni e disequazioni logaritmiche ed esponenziali. Funzioni logaritmiche e funzioni esponenziali (con i loro grafici). Crescita esponenziale, pH di una soluzione, dinamiche di popolazione e applicazione di logaritmi ed esponenziali a problemi reali.
-Il concetto di funzione e di grafico. Funzioni di una variabile reale. Grafici di funzioni elementari . Funzioni crescenti e decrescenti. Massimi e minimi. Operazioni elementari sui grafici utilizzando Geogebra. Costruzione e lettura di grafici di funzioni, anche in riferimento a situazioni reali.
-Primi elementi di statistica descrittiva: indici di posizione e indici di dispersione, rappresentazioni grafiche di dati statistici.
Elementi di Fisica
-Grandezze fondamentali e derivate. Unità di misura nel Sistema Internazionale. Esempi di calcolo dimensionale.
-Piano cartesiano, sistema di riferimento, vettori. Posizione e velocità media. Moto rettilineo uniforme. Velocità angolare e moto circolare uniforme. Concetto di accelerazione e di forza. Legge fondamentale della dinamica. Forza peso e accelerazione di gravità. Forze di attrito.
-Lavoro. Relazione lavoro-energia. Potenza meccanica.
-Statica dei fluidi e concetto di pressione. Portata e conservazione della massa. Attrito viscoso e perdite di carico.
-Temperatura e termometri. Equilibrio termico e trasferimento di calore. Calore specifico ed energia termica. Principio di conservazione dell'energia.
-Carica elettrica, forza di Coulomb. Differenza di potenziale e corrente elettrica. Misure elettriche. Resistenza elettrica e 1° legge di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Potenza elettrica. Effetto Joule.
-Concetto di onda elettromagnetica, frequenza, lunghezza d'onda. Spettro e luce visibile. Radiazione Visibile, IR, UV e interazione con la materia. Radiazione solare ed energia incidente su una superficie.
La frequenza è fortemente consigliata.
-Insiemi numerici, operazioni tra numeri.. Potenze con esponente intero e intero relativo e loro proprietà. Radici e potenze con esponente razionale e loro proprietà. Notazione scientifica. Modulo e sue proprietà.
-Equazioni e disequazioni di primo e secondo grado, regola di annullamento del prodotto, equazioni e disequazioni frazionarie, sistemi di equazioni e di disequazioni.
-Percentuali e proporzioni e loro utilizzo nella risoluzione di esercizi applicativi.
-Primi elementi di geometria analitica: coordinate cartesiane, punti nel piano e nello spazio, distanza tra punti nel piano, punto medio di un segmento, equazione della retta, coefficiente angolare, rette parallele e rette ortogonali, intersezione di rette.
-Cerchio goniometrico e definizione di angolo. Gradi e radianti. Seno, coseno e tangente di un angolo e loro proprietà, valori di seno, coseno e tangente per angoli notevoli, angoli associati, risoluzione di semplici equazioni e disequazioni goniometriche. Risoluzione dei triangoli rettangoli. Teorema di Carnot e Teorema dei seni e loro applicazione alla risoluzione di problemi reali. Elementi di geometria piana e solida.
-Esponenziali e logaritmi: definizione e proprietà. Soluzione di semplici equazioni e disequazioni logaritmiche ed esponenziali. Funzioni logaritmiche e funzioni esponenziali (con i loro grafici). Crescita esponenziale, pH di una soluzione, dinamiche di popolazione e applicazione di logaritmi ed esponenziali a problemi reali.
-Il concetto di funzione e di grafico. Funzioni di una variabile reale. Grafici di funzioni elementari . Funzioni crescenti e decrescenti. Massimi e minimi. Operazioni elementari sui grafici utilizzando Geogebra. Costruzione e lettura di grafici di funzioni, anche in riferimento a situazioni reali.
-Primi elementi di statistica descrittiva: indici di posizione e indici di dispersione, rappresentazioni grafiche di dati statistici.
Elementi di Fisica
-Grandezze fondamentali e derivate. Unità di misura nel Sistema Internazionale. Esempi di calcolo dimensionale.
-Piano cartesiano, sistema di riferimento, vettori. Posizione e velocità media. Moto rettilineo uniforme. Velocità angolare e moto circolare uniforme. Concetto di accelerazione e di forza. Legge fondamentale della dinamica. Forza peso e accelerazione di gravità. Forze di attrito.
-Lavoro. Relazione lavoro-energia. Potenza meccanica.
-Statica dei fluidi e concetto di pressione. Portata e conservazione della massa. Attrito viscoso e perdite di carico.
-Temperatura e termometri. Equilibrio termico e trasferimento di calore. Calore specifico ed energia termica. Principio di conservazione dell'energia.
-Carica elettrica, forza di Coulomb. Differenza di potenziale e corrente elettrica. Misure elettriche. Resistenza elettrica e 1° legge di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Potenza elettrica. Effetto Joule.
-Concetto di onda elettromagnetica, frequenza, lunghezza d'onda. Spettro e luce visibile. Radiazione Visibile, IR, UV e interazione con la materia. Radiazione solare ed energia incidente su una superficie.
La frequenza è fortemente consigliata.
Prerequisiti
Conoscenza dei concetti e dei metodi matematici e fisici trattati nei programmi della scuola media superiore
Metodi didattici
Lezioni frontali (3CFU). Laboratorio applicativo e informatico (3CFU).
Materiale di riferimento
Materiali didattici, esercizi e attività interattive sono disponibili sul sito ariel dell'insegnamento
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in un due brevi prove scritte mirate a verificare la capacità di applicare in pratica le conoscenze e gli strumenti acquisiti nei due moduli dell'insegnamento. In caso di esito incerto o non soddisfacente è possibile integrare la valutazione con un colloquio orale sui principali contenuti dell'insegnamento.
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE - CFU: 3
MAT/07 - FISICA MATEMATICA - CFU: 3
MAT/07 - FISICA MATEMATICA - CFU: 3
Esercitazioni in aula informatica: 16 ore
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 24 ore
Esercitazioni: 32 ore
Lezioni: 24 ore
Docenti:
Morando Paola, Oberti Roberto
Turni:
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Ricevimento:
su appuntamento
via Celoria 2 - Edificio 10: Ingegneria Agraria