Corso di laurea: Ingegneria informatica Programmazione per l'A.A. 2012/2013

Numeri reali. Calcolo differenziale e integrale per funzioni di una variabile. Successioni e serie numeriche.

G. Di Fazio – P. Zamboni - Analisi Matematica UNO – Ed.Monduzzi .

I. Natura della materia. La materia e gli stati di aggregazione. Sistemi omogenei ed eterogenei. Fasi e loro separazioni. Elementi e composti chimici. Atomi e molecole. Leggi ponderali (Lavoisier, Proust, Dalton). Leggi volumetriche (Gay-Lussac, Avogadro). Determinazione del peso atomico (regola di Cannizzaro) e molecolare (densità gassose). Numero di Avogadro. Mole. II. Struttura della materia. Descrizione dell'atomo. Protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa. Unità di massa atomica. Isotopi. Difetto di massa. Esperimento di Thomson. Modello atomico di Thomson. Esperimento di Millikan. Esperimento di Rutherford. Modello atomico di Rutherford. Radiazioni elettromagnetiche. Spettro di emissione del corpo nero. Effetto fotoelettrico. Spettro di emissione dell’atomo di idrogeno. Teoria di Bohr. Relazione di De Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Meccanica ondulatoria. Equazione di Schrödinger. Numeri quantici e livelli energetici. Orbitali. Atomi polielettronici. Principio di Pauli. Regola di Hund. Principio dell’Aufbau. Tavola periodica. Proprietà periodiche (energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico, elettronegatività, carattere metallico). III. Legame chimico. Condivisione di elettroni. Legame covalente. Regola dell’ottetto. Distanza ed energia di legame. Legame omeopolare ed eteropolare. Legame dativo. Dipoli. Legami s e p. Ibridazione. Angoli di legame. VSEPR. Geometria molecolare. Risonanza. Legame ionico. Teoria MO-LCAO. Orbitali molecolari di molecole biatomiche del secondo periodo. Legame metallico. Orbitali di Bloch. Legami deboli. Legame a idrogeno. IV. Composti chimici e nomenclatura. Valenza e numero di ossidazione. Ossidazione e riduzione. Idruri. Idracidi. Ossidi. Perossidi. Idrossidi. Ossiacidi. Sali. Equazione chimica. Reazioni. Reazioni di ossidoriduzione. Reazioni di dismutazione. Reazioni di combustione. Relazioni ponderali. Regola del reagente limitante. Esempi di calcolo. Tipi di formule (formula minima, bruta, di struttura e sterica). Analisi elementare. Esempi di calcolo. V. Termodinamica. Sistema termodinamico. Tipi di sistemi. Variabili estensive ed intensive. Funzioni di stato. Lavoro. Calore. Energia. Capacità termica. Lavoro. Primo principio della termodinamica. Energia interna ed entalpia. Termochimica. Legge di Hess. Secondo principio della termodinamica. Conversione di calore in lavoro. Entropia. Energia libera. Spontaneità delle reazioni chimiche. Terzo principio della termodinamica. VI. Stati di aggregazione della materia. Lo stato gassoso. Gas ideale e gas perfetto. Legge di Boyle. Legge di Gay Lussac. Legge di Charles. Legge di Avogadro. Equazioni di stato dei gas ideali. Determinazione del peso molecolare di un gas. Diffusione gassosa. Pressioni parziali. Calori molari dei gas. Distribuzione delle velocità di Maxwell-Boltzmann. Gas reali. Equazione di Van der Waals. Esercitazioni numeriche. Lo stato liquido. Tensione superficiale. Tensione di vapore. Equazione di Clausius-Clayperon. Liquefazione dei gas. Diagramma di Andrews. Lo stato solido. Solidi cristallini ed amorfi. Isotropia e anisotropia. Celle primitive. Reticoli di Bravais. Diffrazione dei raggi X ed equazione di Bragg. Polimorfismo. Solidi ionici. Solidi covalenti. Solidi molecolari. Solidi metallici. VII. Passaggi di stato ed equilibri eterogenei. Passaggi di stato: fusione, evaporazione, sublimazione. Equazione di Clausius-Clapeyron. Varianza. Regola delle fasi. Diagrammi di stato. Sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carbonica. Sistemi con punto eutettico. VIII. Stato di soluzione. Tipi di soluzione. Solubilità di una specie. Concentrazione e modo di esprimerla. Interazione soluto-solvente: soluzioni ideali e reali. Legge di Rault. Relazioni tra la composizione di una miscela di due liquidi e quella del suo vapore. Sistemi con azeotropo di massimo e di minimo. Soluzioni diluite di soluti non volatili. Proprietà colligative. Abbassamento della tensione di vapore. Abbassamento crioscopico. Innalzamento ebullioscopico. Pressione osmotica. Esercizi numerici. IX. Equilibri chimici. Legge dell’equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Relazione tra energia libera e costante di equilibrio. Costante di equilibrio (Kp e Kc). Relazioni tra le costanti di equilibrio. Equilibri omogenei ed eterogenei. Equilibri gassosi. Influenza della pressione, temperatura e concentrazione sulle condizioni di equilibrio. X. Soluzioni elettrolitiche. Dissociazione elettrolitica. Elettroliti forti e deboli. Grado di dissociazione. Coefficiente di Van't Hoff. Conduttanza. Conduttanza equivalente. Legge della migrazione indipendente degli ioni. Acidi e basi. Teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Forza di acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua. Relazione tra Ka e Kb. Definizione di pH. Calcolo del pH di soluzione di acidi, basi e sali. Soluzioni tampone. Indicatori di pH. Titolazioni acido-base. Anfoliti. Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità. Ione a comune. XI. Elettrochimica. Reazioni di ossido-riduzione: metodo ionico elettronico. Potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. Potenziale standard e sua misura. Pile galvaniche. Pile a concentrazione. Serie elettrochimica degli elementi. Pile chimiche. Previsioni di reazioni redox. Costante di equilibrio. Determinazione del pH, KPS e grado di dissociazione. Energia libera di reazione. Esercitazioni numeriche. XII. Elettrolisi. Tensione di decomposizione. Sovratensione. Leggi di Faraday ed esercizi numerici. Legge degli equivalenti elettrochimici. Elettrolisi di sali fusi. Elettrolisi dell'acqua. Elettrolisi di soluzioni acquose. Processi elettrolitici industriali. Accumulatori. Corrosione. Passivazione. XIII. Cinetica chimica. Velocità di reazione. Legge cinetica. Molecolarità. Ordine di reazione: reazioni del 1° e 2° ordine. Equazione di Arrhenius. Influenza della temperatura. Energia di attivazione. Catalizzatori. Derivazione cinetica della costante di equilibrio. Reazioni a catena. XIV. Il nucleo. Nuclei stabili ed instabili. Radioattività. Fusione e fissione nucleare. Riepilogo. Esercitazioni. XV. Cenni di Chimica Organica. Principali classi di composti organici. Idrocarburi: alcani, alcheni, alchini, aromatici. Petrolio e suoi usi. Materiali polimerici.

1. P. Finocchiaro, R. Pietropaolo, LEZIONE DI CHIMICA, Edizione Spiegel
2. M. Schiavello, L. Palmisano; FONDAMENTI DI CHIMICA, EdiSES.
3. P. Michelin Lausarot, G. A. Vaglio, STECHIOMETRIA, Piccin.

I. Natura della materia. La materia e gli stati di aggregazione. Sistemi
omogenei ed eterogenei. Fasi e loro separazioni. Elementi e composti
chimici. Atomi e molecole. Leggi ponderali (Lavoisier, Proust, Dalton).
Leggi volumetriche (Gay-Lussac, Avogadro). Determinazione del peso
atomico (regola di Cannizzaro) e molecolare (densità gassose). Numero di
Avogadro. Mole. II. Struttura della materia. Descrizione dell'atomo.
Protoni, neutroni ed elettroni. Numero atomico e numero di massa. Unità
di massa atomica. Isotopi. Difetto di massa. Esperimento di Thomson.
Modello atomico di Thomson. Esperimento di Millikan. Esperimento di
Rutherford. Modello atomico di Rutherford. Radiazioni elettromagnetiche.
Spettro di emissione del corpo nero. Effetto fotoelettrico. Spettro di
emissione dell’atomo di idrogeno. Teoria di Bohr. Relazione di De
Broglie. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Meccanica
ondulatoria. Equazione di Schrödinger. Numeri quantici e livelli
energetici. Orbitali. Atomi polielettronici. Principio di Pauli. Regola
di Hund. Principio dell’Aufbau. Tavola periodica. Proprietà periodiche
(energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico,
elettronegatività, carattere metallico). III. Legame chimico.
Condivisione di elettroni. Legame covalente. Regola dell’ottetto.
Distanza ed energia di legame. Legame omeopolare ed eteropolare. Legame
dativo. Dipoli. Legami s e p. Ibridazione. Angoli di legame. VSEPR.
Geometria molecolare. Risonanza. Legame ionico. Teoria MO-LCAO. Orbitali
molecolari di molecole biatomiche del secondo periodo. Legame
metallico. Orbitali di Bloch. Legami deboli. Legame a idrogeno. IV.
Composti chimici e nomenclatura. Valenza e numero di ossidazione.
Ossidazione e riduzione. Idruri. Idracidi. Ossidi. Perossidi. Idrossidi.
Ossiacidi. Sali. Equazione chimica. Reazioni. Reazioni di
ossidoriduzione. Reazioni di dismutazione. Reazioni di combustione.
Relazioni ponderali. Regola del reagente limitante. Esempi di calcolo.
Tipi di formule (formula minima, bruta, di struttura e sterica). Analisi
elementare. Esempi di calcolo. V. Termodinamica. Sistema termodinamico.
Tipi di sistemi. Variabili estensive ed intensive. Funzioni di stato.
Lavoro. Calore. Energia. Capacità termica. Lavoro. Primo principio della
termodinamica. Energia interna ed entalpia. Termochimica. Legge di
Hess. Secondo principio della termodinamica. Conversione di calore in
lavoro. Entropia. Energia libera. Spontaneità delle reazioni chimiche.
Terzo principio della termodinamica. VI. Stati di aggregazione della
materia. Lo stato gassoso. Gas ideale e gas perfetto. Legge di Boyle.
Legge di Gay Lussac. Legge di Charles. Legge di Avogadro. Equazioni di
stato dei gas ideali. Determinazione del peso molecolare di un gas.
Diffusione gassosa. Pressioni parziali. Calori molari dei gas.
Distribuzione delle velocità di Maxwell-Boltzmann. Gas reali. Equazione
di Van der Waals. Esercitazioni numeriche. Lo stato liquido. Tensione
superficiale. Tensione di vapore. Equazione di Clausius-Clayperon.
Liquefazione dei gas. Diagramma di Andrews. Lo stato solido. Solidi
cristallini ed amorfi. Isotropia e anisotropia. Celle primitive.
Reticoli di Bravais. Diffrazione dei raggi X ed equazione di Bragg.
Polimorfismo. Solidi ionici. Solidi covalenti. Solidi molecolari. Solidi
metallici. VII. Passaggi di stato ed equilibri eterogenei. Passaggi di
stato: fusione, evaporazione, sublimazione. Equazione di
Clausius-Clapeyron. Varianza. Regola delle fasi. Diagrammi di stato.
Sistemi ad un componente: acqua, zolfo, anidride carbonica. Sistemi con
punto eutettico. VIII. Stato di soluzione. Tipi di soluzione. Solubilità
di una specie. Concentrazione e modo di esprimerla. Interazione
soluto-solvente: soluzioni ideali e reali. Legge di Rault. Relazioni tra
la composizione di una miscela di due liquidi e quella del suo vapore.
Sistemi con azeotropo di massimo e di minimo. Soluzioni diluite di
soluti non volatili. Proprietà colligative. Abbassamento della tensione
di vapore. Abbassamento crioscopico. Innalzamento ebullioscopico.
Pressione osmotica. Esercizi numerici. IX. Equilibri chimici. Legge
dell’equilibrio chimico. Principio di Le Chatelier. Relazione tra
energia libera e costante di equilibrio. Costante di equilibrio (Kp e
Kc). Relazioni tra le costanti di equilibrio. Equilibri omogenei ed
eterogenei. Equilibri gassosi. Influenza della pressione, temperatura e
concentrazione sulle condizioni di equilibrio. X. Soluzioni
elettrolitiche. Dissociazione elettrolitica. Elettroliti forti e deboli.
Grado di dissociazione. Coefficiente di Van't Hoff. Conduttanza.
Conduttanza equivalente. Legge della migrazione indipendente degli ioni.
Acidi e basi. Teorie di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Forza di
acidi e basi. Prodotto ionico dell'acqua. Relazione tra Ka e Kb.
Definizione di pH. Calcolo del pH di soluzione di acidi, basi e sali.
Soluzioni tampone. Indicatori di pH. Titolazioni acido-base. Anfoliti.
Equilibri di solubilità. Prodotto di solubilità. Ione a comune. XI.
Elettrochimica. Reazioni di ossido-riduzione: metodo ionico elettronico.
Potenziali elettrodici. Equazione di Nernst. Potenziale standard e sua
misura. Pile galvaniche. Pile a concentrazione. Serie elettrochimica
degli elementi. Pile chimiche. Previsioni di reazioni redox. Costante di
equilibrio. Determinazione del pH, KPS e grado di dissociazione.
Energia libera di reazione. Esercitazioni numeriche. XII. Elettrolisi.
Tensione di decomposizione. Sovratensione. Leggi di Faraday ed esercizi
numerici. Legge degli equivalenti elettrochimici. Elettrolisi di sali
fusi. Elettrolisi dell'acqua. Elettrolisi di soluzioni acquose. Processi
elettrolitici industriali. Accumulatori. Corrosione. Passivazione.
XIII. Cinetica chimica. Velocità di reazione. Legge cinetica.
Molecolarità. Ordine di reazione: reazioni del 1° e 2° ordine. Equazione
di Arrhenius. Influenza della temperatura. Energia di attivazione.
Catalizzatori. Derivazione cinetica della costante di equilibrio.
Reazioni a catena. XIV. Il nucleo. Nuclei stabili ed instabili.
Radioattività. Fusione e fissione nucleare. Riepilogo. Esercitazioni.
XV. Cenni di Chimica Organica. Principali classi di composti organici.
Idrocarburi: alcani, alcheni, alchini, aromatici. Petrolio e suoi usi.
Materiali polimerici.

1. P. Finocchiaro, R. Pietropaolo, LEZIONE DI CHIMICA, Edizione Spiegel
2. M. Schiavello, L. Palmisano; FONDAMENTI DI CHIMICA, EdiSES.
3. P. Michelin Lausarot, G. A. Vaglio, STECHIOMETRIA, Piccin.

Parte
Prima – Principi di economia
Economia delle imprese
e dei mercati
La razionalità
economica. La logica costi-benefici. Il concetto di mercato. La
domanda individuale e di mercato. La teoria della produzione: la
funzione di produzione e le funzioni dei costi di breve e di lungo
periodo. Strutture di mercato: concorrenza perfetta, monopolio,
concorrenza imperfetta. Elementi di interazione strategica nei
mercati.

L’economia
contemporanea
Gli aggregati
macroeconomici: Prodotto Interno Lordo, livello dei prezzi ed
inflazione, occupazione e disoccupazione, bilancia dei pagamenti,
bilancio pubblico, moneta, mercati finanziari e tassi d’interesse.
La determinazione del reddito nazionale nel breve periodo. Il ciclo
economico. Il modello di domanda ed offerta aggregata. La politica
economica. Cenni di funzionamento di un’economia aperta.


Parte
seconda - Economia applicata all’ingegneria
Elementi di cultura
d’impresa
Azienda,
impresa e imprenditore. Forme giuridiche dell’impresa. Il capitale
dell’impresa. Il sistema informativo aziendale: contabile e non
contabile. Il bilancio d’esercizio: lo stato patrimoniale e il
conto economico.
Analisi finanziaria ed
economica dei progetti
La formulazione delle
alternative di investimento. I costi del progetto. Alcune analisi di
breve periodo (make-or-buy, scelta dei materiali). Elementi di
matematica finanziaria. Criteri decisionali: il Valore Attuale Netto
(VAN); il Tasso di Rendimento Interno; il payback; altri criteri di
valutazione. Il confronto tra alternative. Metodi di ammortamento. La
tassazione. Cenni di analisi dei progetti di investimento pubblici.

FRANK R.H, BERNANKE B.S., MCDOWELL M., THOM R. (2009). Principi di Economia, McGrawHill Italia.
Inoltre, gli studenti potranno trovare approfondimenti ai temi trattati a lezione nel seguente testo (facoltativo):
FRANK R. (2010). Microeconomia, McGrawHill Italia.
SULLIVAN W.G., WICKS, E.M., LUXHOJ (2006). Economia applicata all’ingegneria. Pearson Prentice-Hall.

Parte Prima – Principi di economiaEconomia delle imprese e dei mercatiLa razionalità economica. La logica costi-benefici. Il concetto di mercato. La domanda individuale e di mercato. La teoria della produzione: la funzione di produzione e le funzioni dei costi di breve e di lungo periodo. Strutture di mercato: concorrenza perfetta, monopolio, concorrenza imperfetta. Elementi di interazione strategica nei mercati.L’economia contemporaneaGli aggregati macroeconomici: Prodotto Interno Lordo, livello dei prezzi ed inflazione, occupazione e disoccupazione, bilancia dei pagamenti, bilancio pubblico, moneta, mercati finanziari e tassi d’interesse. La determinazione del reddito nazionale nel breve periodo. Il ciclo economico. Il modello di domanda ed offerta aggregata. La politica economica. Cenni di funzionamento di un’economia aperta.Parte seconda - Economia applicata all’ingegneriaElementi di cultura d’impresaAzienda, impresa e imprenditore. Forme giuridiche dell’impresa. Il capitale dell’impresa. Il sistema informativo aziendale: contabile e non contabile. Il bilancio d’esercizio: lo stato patrimoniale e il conto economico.Analisi finanziaria ed economica dei progettiLa formulazione delle alternative di investimento. I costi del progetto. Alcune analisi di breve periodo (make-or-buy, scelta dei materiali). Elementi di matematica finanziaria. Criteri decisionali: il Valore Attuale Netto (VAN); il Tasso di Rendimento Interno; il payback; altri criteri di valutazione. Il confronto tra alternative. Metodi di ammortamento. La tassazione. Cenni di analisi dei progetti di investimento pubblici.

FRANK R.H, BERNANKE B.S., MCDOWELL M., THOM R. (2009). Principi di Economia, McGrawHill Italia.
Inoltre, gli studenti potranno trovare approfondimenti ai temi trattati a lezione nel seguente testo (facoltativo):
FRANK R. (2010). Microeconomia, McGrawHill Italia.
SULLIVAN W.G., WICKS, E.M., LUXHOJ (2006). Economia applicata all’ingegneria. Pearson Prentice-Hall.

INTRODUZIONE E CENNI STORICI1. DESCRIZIONE DELLA REALTÀ FISICA: Introduzione storica * Notazione esponenziale o scientifica * Interazioni fondamentali * Metodo sperimentale * Grandezze fisiche * Misure fisiche * Errori sistematici ed errori accidentali * Sistema Internazionale (SI) * Arrotondamento dei valori numerici.2. VETTORI: Grandezze scalari e vettoriali * Notazioni e definizioni * Somma e scomposizione di vettori * Versori * Prodotto scalare * Scomposizione e componenti * Prodotto vettoriale * Derivazione ed integrazione di vettori.MECCANICA1. CINEMATICA: Punto materiale * Posizione * Spostamento * Velocità * Accelerazione * Classificazione dei moti elementari * Moto ad accelerazione costante * Moto ad accelerazione nulla * Moto rettilineo uniforme * Moto rettilineo ad accelerazione costante * Applicazioni: Moto dei gravi e Moto parabolico * Moto circolare * Moto circolare uniforme * Moti periodici.2. DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE: Problema fondamentale della Dinamica * Leggi di Newton * Forza e Massa * Conservazione della quantità di moto * Momento meccanico * Momento angolare.3. SISTEMI DI RIFERIMENTO: Sistemi di coordinate e Sistemi di riferimento * Trasformazioni Galileiane * Invarianza Galileiana * Sistemi di riferimento inerziali e Sistemi di riferimento non inerziali * Forze fittizie * Sistemi di riferimento rotanti: forza centrifuga e forza di Coriolis.4. APPLICAZIONI DELLE LEGGI DELLA DINAMICA: Forza gravitazionale * Forza elastica * Forze di attrito radente * Moti con forze costanti.5. LAVORO ED ENERGIA: Leggi di conservazione nel mondo fisico * Lavoro * Potenza * Energia * Teorema dell'energia cinetica * Forze conservative * Energia potenziale * Esempi di forze conservative e di forze non conservative * Forze centrali * Conservazione dell'energia meccanica * Teorema dell'energia meccanica (o dell’energia cinetica “modificato”) * Velocità di fuga.6. DINAMICA DEI SISTEMI MATERIALI: Sistema discreto di punti materiali * Equazioni cardinali della dinamica dei Sistemi * Centro di massa * Conservazione della quantità di moto * Sistema di riferimento del laboratorio e Sistema di riferimento del centro di massa * Energia cinetica di un sistema di particelle: teorema di König.7. MECCANICA DEI CORPI RIGIDI: Cinematica del corpo rigido * Momento meccanico * Moto di un corpo libero * Momento d'inerzia * Teorema di Huygens-Steiner * Momento angolare di un sistema di particelle e di un corpo rigido * Equazioni cardinali di un corpo rigido rotante attorno ad un asse fisso * Equilibrio meccanico di un corpo rigido * Moti roto-traslatori.8. MOTI OSCILLATORI: Moti periodici e moti oscillatori * Moto armonico semplice * Energia cinetica e potenziale nei moti armonici * Moto di una massa attaccata ad una molla * Pendolo semplice * Pendolo fisico * Analisi e serie di Fourier * Oscillatore armonico smorzato * Oscillatore armonico forzato * Risonanza * Principio di sovrapposizione.TERMODINAMICA1. PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA: Sistemi e stati termodinamici * Equilibrio termodinamico. Principio dell'equilibrio termico * Definizione di temperatura. Termometri * Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore * Primo principio della termodinamica. Energia interna * Trasformazioni termodinamiche. Lavoro e calore * Calorimetria * Processi isotermi. Cambiamenti di fase * Trasmissione del calore * Dilatazione termica di solidi e liquidi.2. GAS IDEALI E REALI: Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali * Termometro a gas ideale a volume costante * Trasformazioni di un gas. Lavoro * Calore. Calori specifici * Relazione di Mayer * Energia interna del gas ideale * Studio di alcune trasformazioni * Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot * Gas reali. Equazione di stato. Energia interna * Diagrammi pV * Teoria cinetica dei gas * Significato cinetico di temperatura e calore.3. SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA: Enunciati del secondo principio della termodinamica * Reversibilità e irreversibilità * Teorema di Carnot * Temperatura termodinamica assoluta * Teorema di Clausius * La funzione di stato entropia * Diagrammi TS * Il principio di aumento dell'entropia * Calcoli di variazioni di entropia * Entropia del gas ideale * Energia inutilizzabile * Conclusioni termodinamiche sull'entropia * Cenni sul terzo principio della termodinamica.PROBLEMISvolgimento letterale * Sistemi di unità di misura * Cifre significative * Arrotondamento dei valori numerici * Problemi ed esercizi numerici riguardanti gli argomenti dei capitoli precedenti.

1. FALCIGLIA - Raccolta delle diapositive proiettate in aula nell’A.A. 2012/2013 - XIX edizione, febbraio 2013

2. FALCIGLIA - Problemi di Fisica - Meccanica e Termodinamica - EdiSES

3. MAZZOLDI, NIGRO, VOCI - Elementi di Fisica: Meccanica, Termodinamica - II edizione - EdiSES



4. DAVIDSON - Metodi matematici per un corso introduttivo di Fisica - EdiSES, Napoli

5. HALLIDAY, RESNICK & KRANE - Fisica 1 - V edizione - C.E.A. Milano

6. GORDON, McGREW, VAN WYK, SERWAY - Guida alla soluzione dei problemi da “Principi di Fisica, Serway” -volume 1 - EdiSES, Napoli

Misura delle grandezze fisiche, sistemi di unità di misura, equazioni dimensionali, vettori, rappresentazione grafica ed operazioni; velocità ed accelerazione, concetti di forza e pressione, principi fondamentali della dinamica; lavoro, potenza, energia; gravitazione; pressione nei fluidi e atmosfera; struttura dell'atomo ed elettrizzazione, stati di aggregazione della materia; termologia, stato termico, temperatura, equilibrio termico, termometri, dilatazione termica, equazione di stato dei gas perfetti; calorimetria, quantità di calore, capacità termica, calore specifico, propagazione del calore, cambiamenti di stato.

Hallyday, Resnick – Fisica 1– Casa Editrice Ambrosiana
Jewett - Serway - Principi di Fisica – EdiSES

Obiettivo del corso è fornire gli strumenti di base utili alla programmazione.Definizione di algoritmo, processo, programmaTecniche di programmazione; divide et impera approach, top-down, bottom-up, mixedCenni di architetture dei calcolatori (Von-Neumann Architecture) e dei sistemi operativi.Linguaggi ANSI CStrutture dati: definizione ed implementazione (sia statica che dinamica) in ANSI – C, LISTE, PILE CODE, MAPPE, ALBERI BINARI, GRAFI.

titolo: Linguaggio C
sottotitolo: Guida alla programmazione
edizione: 4/ed
autori: Alessandro Bellini, Andrea Guidi
ISBN: 9788838665790

Obiettivo del
corso è fornire gli strumenti di base utili alla programmazione.
Definizione di
algoritmo, processo, programma

Tecniche di
programmazione; divide et impera approach, top-down, bottom-up, mixed
Cenni di
architetture dei calcolatori (Von-Neumann Architecture) e dei sistemi
operativi.
Linguaggi ANSI C

Strutture dati:
definizione ed implementazione (sia statica che dinamica) in ANSI –
C, stack, queue, list, map, tree, binary tree.

titolo: Linguaggio C
sottotitolo: Guida alla programmazione
edizione: 4/ed
autori: Alessandro Bellini, Andrea Guidi
ISBN: 9788838665790

Serie e successioni di funzioni. Calcolo differenziale e integrale per funzioni di più variabili. Equazioni e sistemi differenziali.

G. Di Fazio – P. Zamboni - Analisi Matematica DUE – Ed.Monduzzi (2009).

Concetti generali.

Storia e
classificazione dei sistemi operativi. Lo standard POSIX.
Chiamate di sistema.

Struttura dei
sistemi operativi.
Processi, thread
e gestione della CPU.
Processi, thread e
processi leggeri.

System call per
creazione e gestione di processi e di segnali. Modelli di
multithreading. POSIX thread.

Programmazione con
pthread.h. Multithreading in Linux.

Schedulazione della
CPU. Schedulazione in Linux. Schedulazione nei sistemi real-time.

Gestione della
Concorrenza,

Corsa critica.
Sezione critica. Mutua esclusione. Soluzioni con Attesa Attiva.
Semafori. Mutex.
InterProcess
Communication (IPC)
Pipe senza nome,
FIFOs, Code di Messaggi, Memoria condivisa.
Problemi Classici di
IPC.

Deadlock.
Definizione e
caratterizzazione dei deadlock. Strategie di gestione (detection,
prevention, avoidance).
Gestione della
Memoria
Memoria virtuale.
Paginazione e segmentazione. Strategie di rimpiazzamento pagine.
Gestione della memoria in Linux.
File System
File. Directory.
Implementazione di flie system. Esempi di file system.
Input/Output
I/O hardware. I/O
software. Interrupt.
Sistemi
multiprocessore e sistemi distribuiti.
Cenni sui sistemi
multiprocessore.
Modello
client-server. Server iterativi e concorrenti. Socket.
Casi
di studio
Linux,
Windows.

Per la parte teorica (theory): Andrew S. Tanenbaum, “I moderni sistemi operativi 3/Ed.", 2009, ISBN 978887192540. (Also available in English).
-Ad integrazione della parte teorica e per la parte pratica/ (to integrate the theory and for practice): R. Stones, N. Matthew, “Beginning Linux Programming”, 4th edition, Wrox Press, 2007.
- Linux Internals: D. P. Bovet, M.Cesati, Understanding the Linux Kernel3rd Edition,O'Reilly,November 2005

Caratteristiche della risposta di sistemi lineari del primo e secondo ordine nel dominio del tempo: costanti di tempo, tempo di risposta, tempo di salita, tempo di assestamento. Dipendenza delle caratteristiche della risposta dalla posizione dei poli del sistema nel piano s. Caratteristiche della risposta in frequenza di sistemi del primo e del secondo ordine, pulsazione di attraversamento, banda passante, modulo alla risonanza. Sistemi a fase non-minima. Diagrammi polari. Controllo a catena aperta e a catena chiusa. Effetto della retroazione sulla sensitività' alle variazioni parametriche, sui disturbi in catena diretta ed in catena di retroazione e sulla banda passante di un sistema lineare. Accuratezza a regime di un sistema retroazionato per ingressi a gradino, a rampa, a parabola, classificazione dei sistemi di controllo a controreazione in tipi. Analisi della stabilita' dei sistemi lineari retroazionati mediante il criterio di Nyquist. Margine di fase e di guadagno. Metodo del luogo delle radici - Regole di tracciamento ed esempi. Specifiche di un sistema di controllo: specifiche statiche e dinamiche. Trasformazione di specifiche nel dominio del tempo in specifiche sulla risposta armonica. Sintesi per tentativi. Reti compensatrici elementari: reti anticipatrici e reti attenuatrici. Sintesi per tentativi per compensazione della risposta in frequenza. Sintesi con l'ausilio del luogo delle radici. Realizzazione di reti compensatrici tramite sia reti elettriche passive che amplificatori operazionali. Controllori standard di tipo PID: metodi di taratura empirici, metodi analitici di taratura. Relazione tra il piano Z ed il piano S. Trasformata Bilineare. Discretizzazione e ricostruzione. Teorema di Shannon. Specifiche di un sistema di controllo nel discreto. Progettazione di un sistema di controllo discreto. Sintesi del controllore discreto per traslazione. Controllo a risposta piatta (DBC).

Le esercitazioni sono mirate all’approfondimento di aspetti teorici tramite esercizi ed esempi, utilizzando l’ambiente Matlab. In particolare sono stati approfonditi gli aspetti relativi alla risposta in frequenza ed alla sintesi dei controllori, sia tramite reti correttrici elementari nel dominio della frequenza che nel luogo delle radici.

Franklin, Powell, Emami, Feedback control of dynamic systems, Addison-Wesley.
Dorf, Bishop, Controlli Automatici, Pearson Italia

Caratteristiche della risposta di sistemi lineari del primo e secondo ordine nel dominio del tempo: costanti di tempo, tempo di risposta, tempo di salita, tempo di assestamento. Dipendenza delle caratteristiche della risposta dalla posizione dei poli del sistema nel piano s. Caratteristiche della risposta in frequenza di sistemi del primo e del secondo ordine, pulsazione di attraversamento, banda passante, modulo alla risonanza. Sistemi a fase non-minima. Diagrammi polari. Controllo a catena aperta e a catena chiusa. Effetto della retroazione sulla sensitività' alle variazioni parametriche, sui disturbi in catena diretta ed in catena di retroazione e sulla banda passante di un sistema lineare. Accuratezza a regime di un sistema retroazionato per ingressi a gradino, a rampa, a parabola, classificazione dei sistemi di controllo a controreazione in tipi. Analisi della stabilita' dei sistemi lineari retroazionati mediante il criterio di Nyquist. Margine di fase e di guadagno. Metodo del luogo delle radici - Regole di tracciamento ed esempi. Specifiche di un sistema di controllo: specifiche statiche e dinamiche. Trasformazione di specifiche nel dominio del tempo in specifiche sulla risposta armonica. Sintesi per tentativi. Reti compensatrici elementari: reti anticipatrici e reti attenuatrici. Sintesi per tentativi per compensazione della risposta in frequenza. Sintesi con l'ausilio del luogo delle radici. Realizzazione di reti compensatrici tramite sia reti elettriche passive che amplificatori operazionali. Controllori standard di tipo PID: metodi di taratura empirici, metodi analitici di taratura. Relazione tra il piano Z ed il piano S. Trasformata Bilineare. Discretizzazione e ricostruzione. Teorema di Shannon. Specifiche di un sistema di controllo nel discreto. Progettazione di un sistema di controllo discreto. Sintesi del controllore discreto per traslazione. Controllo a risposta piatta (DBC).Le esercitazioni sono mirate all’approfondimento di aspetti teorici tramite esercizi ed esempi, utilizzando l’ambiente Matlab. In particolare sono stati approfonditi gli aspetti relativi alla risposta in frequenza ed alla sintesi dei controllori, sia tramite reti correttrici elementari nel dominio della frequenza che nel luogo delle radici.

Franklin, Powell, Emami, Feedback control of dynamic systems, Addison-Wesley.
Dorf, Bishop, Controlli Automatici, Pearson Italia

Campo
elettromagnetico stazionario e quasi-stazionario Circuiti a
parametri concentrati.Elementi ad una portaCollegamenti di
bipoli serie e paralleloTeoria dei grafi
Metodi
sistematici per la soluzione delle reti elettriche: metodo dei nodi e
metodo degli anelli.Teoremi delle reti elettriche: teorema di
sostituzione, teorema di sovrapposizione degli effetti, teorema di
Tellegen, teorema di Thevenin e Norton.Analisi in regime
sinusoidaleAnalisi dinamica di circuiti del primo ordine.Analisi
dinamica di circuiti del secondo ordineAnalisi dinamica di
circuiti di ordine qualsiasiDoppi bipoli di impedenze.

M. De Magistris, G. Miano, Circuiti. Fondamenti di circuiti per l'ingegneria, Springer Verlag Italia.
C.A. Desoer, E.S. Kuh, Fondamenti di Teoria dei Circuiti, Franco Angeli Editore.
V. Daniele, A. Liberatore, R. Graglia, S. Manetti, Elettrotecnica, Monduzzi Editore.
G. Someda, Elementi di Elettrotecnica Generale, Pàtron Editore.

Il corso presenta la
programmazione ad oggetti, mostrandone le principali caratteristiche
e prendendo come principale linguaggio di riferimento Java.
Vengono introdotti i
concetti base di classe e oggetto e i principi fondamentali di
encapsulation,
polimorphism, inheritance, exception handling. questi aspetti vengono
specificati ed in applicati alla programmazione java.

Vengono approfonditi
i concetti di programmazione
parametrica e generics, multithreading, network programming, GUI e
Swing

Gosling “Il linguaggio java manuale uffociale “

Introduzione
al corso

Il
trend tecnologico, overview su VLSI Design automation, Generalità
sul flusso di progettazione hardware.


Parte
I Progettazione digitali

Progetto
di reti combinatori

Algebra
di commutazione. Espressioni booleane minime. Minimizzazione mediate
il metodo delle mappe di Karnaugh e di Quine-McCluckey.

Progetto
di reti sequenziali sincrone

Introduzione
alle macchine sequenziali. Gli elementi di memoria. Sintesi di reti
sequenziali sincrone. Minimizzazione delle macchine a stati finiti
completamente specificate e non completamente specificate.

I
componenti di un sistema digitale.

Multiplexer,
Decoder, Encoder, Comparatore, Registri, Register file. Sommatori.
Progetto di un ALU

Progettazione
di un sistema digitale

Flusso
di progettazione di un sistema digitale. Datapath e unità di
controllo. Linguaggi per la descrizione dello hardware. Il VHDL.



Parte
II Il calcolatore

Organizzazione
del calcolatore

Organizzazione
dei calcolatori elettronici. Valutazione delle prestazioni di un
calcolatore.
Architettura
del Set di Istruzione dei processori.

Organizzazione
sequenziale di un processore. Datapath di un processore sequenziale.
Unità di Controllo di un processore sequenziale: realizzazione
cablata e microprogrammata.
Organizzazione
pipeline di un processore. Il Sottosistema di memoria. Gestione dei
dispositivi di I/O.

Il
linguaggio Assembly

Assembler,
clinker e loader. Instruction
Set Architecture MIPS64. Assembly del processore EduMIPS64. Un
Instruction Set Simulator per il processore EduMIPS.

-Fummi, Sami, Silvano, “Progettazione digitale”, McGraw-Hill
-Bucci, “Architettura e organizzazione dei calcolatori elettronici: fondamenti”, McGraw-Hill
-D. A. Patterson, J.L. Hennessy, “Struttura e Progetto dei Calcolatori – L'interfaccia Hardware-Software”, II edizione, Zanichelli editore