Corso di Fisica Tecnica II (4 CFU) - A/A 2006/2007

Corso di Laurea in Scienze dell'Architettura

2� Anno, 2� Ciclo

ATTENZIONE: causa motivi di salute, il prof. Angelo Farina non � pi� titolare di questo corso a partire dall'anno accademico 2007/2008. Gli studenti che hanno seguito il corso nei precedenti anni accademici potranno ancora sostenere l'esame con le vecchie modalit� e con la commissione presieduta dal prof. Farina solo nelle sessioni d'esame dell'AA 2006/2007, quindi entro la primavera 2008; in seguito, dovranno sostenerlo con il nuovo docente che ha assunto la titolarit� dell'insegnamento.

Chi avesse gi� superato la prova scritta con le vecchie modalit� d'esame � invitato a sostenere l'orale e/o registrare il voto entro Febbraio 2008. In seguito, non avranno pi� alcun valore i risultati delle prove scritte sostenute negli appelli dei precedenti anni accademici.

Nell'appello di Aprile sar� possibile sostenere l'esame solo  in forma orale, e solo per chi si trova in condizioni particolari, tali da giustificare un esame in sessione straordinaria, secondo le regole poste dalla facolt�.

docente: prof. Angelo Farina

• E-MAIL: farina@unipr.it
• Internet: http://pcfarina.eng.unipr.it/ oppure http://www.angelofarina.it/
• Ricevimento studenti (sconsigliato: meglio la posta elettronica): lunedi’ 9:30 – 11:30 – palazzina 7 fac. Ingegneria (sede scientifica).
• Telefono: 0521 905854 (risponditore telefonico) (sconsigliato)
• Fax: 0521 905705 (attenzione, vengono letti mediamente solo dopo 2-3 giorni)

Contenuti

• Programma del Corso
• Modalit� d'esame
      Standard (scritto+orale)
      Esame orale "doppio"
      Esame "tutto orale"
• Date degli appelli d'esame
• Iscrizione agli esami
• Dispense "on line"
• Propedeuticit� e testi consigliati
• Materiale per la preparazione dell'esame
• Commenti e Suggerimenti

Programma del Corso di Fisica Tecnica II (2� anno) 

Parte I (termocinetica, 24 ore)

Conduzione. Legge di Fourier. Equazione di bilancio dell'energia. Equazione di Fourier. Conduzione stazionaria. Conduzione in regime variabile. Conduzione con generazione. Analogia elettrica. Convezione. Analisi dimensionale. Strato limite termico. Convezione forzata, naturale e mista. Irraggiarnento termico. Generalit� e definizioni. Leggi dell'irraggiamento. Fattore di forma e sue propriet�. Applicazioni relative al mutuo scambio radiante tra superfici nere e grigie. Contemporanea presenza di diverse modalit� di scambio. Coefficiente globale di scambio termico. 

Parte II (illuminotecnica + acustica, 24 ore)

Fondamenti di illuminotecnica.  Le grandezze fotometriche. Calcolo dell'illuminamento artificiale negli ambienti con il metodo del fattore di utilizzazione. Illuminamento naturale e fattore di luce diurna. Misure illuminotecniche (luxmetro).

Definizione delle grandezze ed unit� di misura specifiche. Il fenomeno della propagazione del suono. Equazione delle onde elastiche. Pressione e velocit� particellare. Lunghezza d'onda, frequenza, velocit� del suono. Impedenza acustica. Intensit� e Densit� dell'Energia. La percezione umana dei suoni. Scala dei decibel, ponderazioni in frequenza, isofoniche. Strumentazione fonometrica e per analisi in frequenza. Cenni di teoria dei segnali e di elaborazione numerica dei segnali applicate all'analisi dei suoni. Propagazione del suono: divergenza geometrica, attenuazione dell'aria, di ostacoli, del terreno. Schermatura, isolamento delle pareti, assorbimento delle superfici. Propagazione negli spazi chiusi, risposta all'impulso e decadimento sonoro. Il tempo di riverberazione e la formula di Sabine. Misurazioni acustiche in ambienti chiusi. Modelli numerici di simulazione del campo sonoro. Auralizzazione e realt� virtuale acustica. Legislazione italiana sul rumore in ambiente esterno, nell'edilizia e nella protezione dei lavoratori.I requisiti acustici passivi degli edifici secondo il DPCM 5/12/1997

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Fisica Tecnica II - Modalit� d'esame

La metodica di valutazione standard prevede il superamento di una prova scritta, seguita da una prova orale facoltativa, come descritto nel seguito. Tuttavia esistono anche altre due modalit� alternative, l'Esame con Orale Doppio e l'Esame "Tutto Orale", che sono descritti pi� avanti.

Procedura di valutazione standard:

• 1) Prova scritta: 2 esercizi con svolgimento numerico, uno per ciascuna delle 2 parti principali del programma, con dati di calcolo personalizzati a partire dal n. di matricola, correzione puramente numerica, tempo max 1 ora. Si pu� portare qualunque testo, appunti, calcolatrici, computer, tavole, etc. . Ciascun esercizio assegna 12 punti, eventualmente suddivisi in due o tre risultati numerici di punteggio parziale variabile: se il risultato numerico � giusto, a meno di una tolleranza di calcolo dichiarata, il punteggio viene assegnato, altrimenti no. Ciascuno studente avr� dati di calcolo diversi, perch� gli stessi sono resi funzione del n. di matricola. Al termine della prova scritta, ogni studente dovr� consegnare sia la scheda di esame, compilata interamente in tutte le caselle bianche, sia i fogli utilizzati per l'impostazione del problema ed i calcoli. A tal fine possono essere impiegati solo gli appositi fogli protocollo a quadretti pre-intestati, che verranno resi disponibili all'inizio della prova scritta. Lo svolgimento dei problemi deve venire sviluppato in modo comprensibile, accompagnato se necessario da note di testo esplicative del procedimento risolutivo. La mancanza di un chiaro svolgimento dei problemi (anche se "in brutta") invalida i corrispondenti risultati, che vengono considerati "copiati", in quanto non se ne evidenzia il metodo di calcolo.
• 2) Correzione. La valutazione del risultato viene effettuata al termine della prova scritta, tramite un foglio di calcolo Excel che viene realizzato dal docente nel corso della durata della prova scritta stessa. La correttezza del metodo risolutivo adottato dal docente nella realizzazione di tale foglio Excel viene verificata dagli studenti stessi, durante la presentazione del procedimento risolutivo "corretto" effettuata dal docente dopo la consegna degli elaborati e prima della loro valutazione. Gli studenti che non siano presenti durante tale presentazione, o che comunque non contestino in tale sede la difformit� del procedimento risolutivo da loro adottato, non hanno poi titolo di protestare in sede di valutazione dell'elaborato.
• 3) Accesso all'aula per la prova scritta:
  A partire dall'anno accademico 2006/2007 l'accesso all'aula e l'effettuazione della prova scritta � riservato in modo tassativo ai soli studenti iscritti all'esame tramite l'apposito sito web gestito dall'Ateneo, ed in possesso del libretto universitario. Gli studenti troveranno la scheda d'esame preintestata con il proprio nome, cognome e numero di matricola, che verr� consegnata al momento dell'ingresso in aula, per chiamata nominativa in ordine randomizzato, con simultaneo controllo del libretto universitario. Chi non si � iscritto all'esame tramite sito web, o non � in possesso del libretto, non verr� ammesso in aula, per nessun motivo. Al termine della prova, � obbligatoria la consegna della scheda d'esame anche per chi si ritira. La prova scritta dura un'ora, dopodich� viene effettuata la correzione.
• 4) Disposizioni di anticopiatura. Durante la prova scritta non si pu� parlare… pena il ritiro immediato dell'elaborato. Analogamente � vietato l'impiego di qualsiasi strumento idoneo alla comunicazione a distanza: telefoni cellulari, agende elettroniche, calcolatrici con porta ad infrarossi, dispositivi dotati di interfaccia WiFi e Bluetooth, computer con connessione Internet, etc. - Il solo fatto di utilizzare strumenti di questo tipo comporta l'immediato ritiro del compito, anche se essi non erano stati effettivamente impiegati per trasmettere o ricevere dati relativi allo stesso: si consiglia dunque semplicemente di lasciare a casa tali dispositivi - I telefoni cellulari debbono essere mantenuti spenti, e non possono venire usati come calcolatrice. E' altres� vietato l'uso di computer e/o palmari che integrano funzioni di comunicazione a distanza (telefonia cellulare, accesso Internet, collegamento Bluetooth o Wifi, etc.). I dispositivi WiFi, Bluetooth o le schede GSM, EDGE o UMTS installati in computer portatili non possono essere utilizzati per nessun motivo. Si consiglia di spegnere fisicamente tali dispositivi agendo sull'apposito pulsante, e di estrarre le schede PCMCIA lasciandole nella borsa. Si consiglia infne anche di disattivare la porta ad infrarossi. Chi non � in grado di disattivare questi dispositivi, � meglio che rinunci a portare il computer in aula, in quanto rischia l'immediato ritiro del compito, che avviene per il solo fatto di avere tali dispositivi di comunicazione in funzione, indipendentemente dal fatto di averli o meno utilizzati.Il docente pu� effettuare uno "scanning" in radiofrequenza per individuare la presenza non autorizzata di dispositivi di comunicazione elettronica.
• 5) Domanda orale (teoria, alla lavagna). Si viene ammessi all'orale solo se la somma dei punti conseguiti nella parte 1) arriva perlomeno a 18. In condizioni eccezionali, tuttavia (prossimit� della data della laurea, rischio di perdere un anno per mancato completamento degli esami dell'anno precedente, etc.) si pu� eccezionalmente venire ammessi all'esame anche con soli 15 punti, fermo restando che in questo caso, se l'orale non fornisce almeno 3 punti, l'esame non si considera superato.
  La domanda orale verte sulla parte del corso (Acustica+Illuminotecnica, Scambio Termico) in cui eventualmente � stato errato un esercizio, altrimenti (se sono giusti tutti gli esercizi) la parte del corso � a scelta dello studente, ma la domanda specifica � comunque sempre fatta dal docente, che in ogni caso pu� interrompere l'esposizione e chiedere chiarimenti o approfondimenti.  Chi "recita a memoria" una pappardella pre-memorizzata riceve solitamente solo 1 punto, giusto per lo sforzo. Se poi non risponde a semplici domande di approfondimento, perde anche tale punto... La domanda orale assegna da 0 a +12 punti. La prova orale non � obbligatoria, per cui chi vuole pu� far verbalizzare direttamente il voto dello scritto (purch� sufficiente).
• 6) Lode. Nel caso in cui la somma dei punteggi conseguiti ai punti 1) e 5)  superi 30 trentesimi (in palio ci sono in tutto 36 punti), � automatica l'assegnazione del 30 con lode. La lode pu� tuttavia venire assegnata anche a chi abbia raggiunto il 30 esatto, ma abbia dimostrato particolare padronanza della materia e brillante capacit� espositiva.
• 6) Validit� della prova scritta. Una volta superata la prova scritta (punteggio maggiore o uguale di 18), la conseguente ammissione all'esame vale anche per le sessioni d'esami successive.
  ATTENZIONE! Causa problemi di capienza delle aule, non viene pi� consentito agli studenti che non hanno conseguito il punteggio massimo (24) riprovare a sostenere la prova scritta in un appello successivo: se viene raggiunta la sufficienza, ed il compito viene archiviato dal docente, esso diventa DEFINITIVO, e non lo si pu� pi� migliorare. Chi viola questa regola si vedr� comunque "tosato" il voto a quello conseguito nella prima prova scritta sufficiente, anche se nella successiva consegue un punteggio pi� alto. In definitiva, chi supera una prova scritta con punteggio inferiore al massimo (24) ed ambisce ad un voto elevato, deve concentrate i suoi sforzi sulla preparazione dell'orale, e non su un nuovo "tentativo" alla prova scritta.

Nota: Personalizzazione dati in ingresso La personalizzazione dei dati di ingresso in funzione del numero di matricola � fatta assegnando una opportuna variabile intera a ciascuna cifra del numero, con nome letterale A,B,C,D,E,F. Ad esempio, il numero di matricola 128674 d� luogo ad A=1, B=2, C=8, D=6, E=7, F=4. I dati del problema sono assegnati in funzione di tali variabili, che possono venire giustapposte onde ottenere numeri con pi� di una cifra. Esempi: Lunghezza = 3 + 0.5*C (m) = 3 + 0.5 * 8 = 7 m Massa = 0.27+0.05 * DE (kg) = 0.27 + 0.05 * 67 = 3.62 kg  Si noti che DE non significa D * E, quindi DE = 67, e non 6*7=42 Si deve inoltre rammentare la corretta priorit� algebrica fra le operazioni: 3 + 0.5 * 8 significa fare anzitutto il prodotto 0.5*8, indi sommare 3 al risultato..... Si noti infine che gli esercizi d'esame solitamente NON SONO UGUALI a quelli gi� svolti a lezione e riportati nelle dispense, per cui lo studente deve impostare la soluzione ex-novo, e non cercare affannosamente negli appunti un esercizio similare gi� svolto. Spesso anzi cos� facendo si viene tratti in inganno, perch� l'esercizio d'esame pu� APPARIRE SIMILE ad uno gi� svolto, MA IN REALTA' E' DIVERSO (solitamente pi� facile).

Esame con "orale doppio":

Nel caso di ripetute bocciature nella prova scritta, � possibile effettuare un esame "orale doppio". Tale modalit� costituisce comunque una eccezione, cui si pu� accedere solo dopo ripetuti tentativi falliti di superare l'esame scritto di cui sopra. In particolare, dopo almeno 4 tentativi infruttiferi di superare la prova scritta, nel corso dei quali debbono comunque essere stati totalizzati almeno 24 punti complessivi, di cui almeno 6 relativi ad esercizi di ciascun gruppo (Termodinamica, Fluidodinamica), lo studente pu� chiedere di essere ammesso all'esame orale "doppio". In tale ipotesi gli verr� assegnato un punteggio "base" di 10 punti, indi gli verranno proposte in successione 2 brevi domande, ciascuna delle quali vale 10 punti. Quindi anche con tale modalit� di esame si puo' conseguire il punteggio pieno, ed anche la lode.
Gli studenti che sono gi� in possesso dei requisiti di cui al precedente paragrafo possono presentarsi direttamente all'esame orale. Gli studenti sono invitati a conservare le schede delle prove scritte fallite, controfirmate dal docente, a riprova del raggiungimento delle condizioni di cui sopra.

Esame "tutto orale":

In casi del tutto eccezionali,  in cui anche tale modalit� d'esame "orale doppio" risulti "impraticabile", poich� lo studente non riesce mai a prendere abbastanza punti nelle prove scritte a causa di gravi lacune nel calcolo numerico o a deficit fisici o mentali (dislessia, etc.), egli puo' chiedere di fare un esame "tutto orale". Tali esami verranno svolti al difuori dei normali appelli d'esame, e concordati direttamente con il docente. Si fa presente che si tratta di situazioni del tutto eccezionali, che verranno valutate caso per caso e concesse solo in assenza di ogni altra possibilit�. In un esame "tutto orale" si deve rispondere correttamente a 3 domande su temi diversi, ciascuna delle quali assegna da 0 ad 8 punti. Quindi il punteggio max conseguibile � 24. L'esame dura circa un'ora, e richiede comunque di portare con se la calcolatrice (almeno una delle tre domande � un esercizio), tabelle, appunti, etc.

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Date Ufficiali degli Appelli d'Esame

Le date degli appelli, essendo state fissate con quasi un'anno d'anticipo, potranno essere posticipate di alcuni giorni (al massimo 1 settimana) in caso di inderogabili impegni del docente emersi in tempi successivi all'iniziale fissazione del calendario, o causa problemi di disponibilit� delle aule, ma comunque con congruo preavviso su questo sito Web e mediante affissione di avviso in bacheca, almeno una settimana prima della data originariamente indicata. Di regola invece le date degli appelli ufficiali non possono venire anticipate.

Iscrizione agli esami

L'iscrizione all'esame (solo per la prova scritta) va fatta obbligatoriamente attraverso Internet, tramite l'apposito server:

http://scarch.unipr.it/cgi-bin/campusnet/esami.pl

I candidati non iscritti non saranno ammessi in aula e non potranno sostenere la prova scritta.

Per la prova orale, viene predisposta una lista cartacea prima dell'inizio degli esami, direttamente nell'aula dove essi si svolgono.

Chi deve sostenere l'esame orale NON DEVE mettersi in lista sul sito web su indicato, n� inviare Email al docente (tranne che per gli appelli straordinari)!

Informatizzazione delle dispense

Negli anni accademici ormai trascorsi � stata realizzata, con la collaborazione degli studenti, una raccolta di dispense informatizzata, consultabile via Internet su questo sito. 

I seguenti link consentono di accedere alle dispense, ed alle relative "Home Pages" (cio� il contenuto corrispondente a questa pagina):

A partire dall'anno accademico 2003-2004 non viene pi� organizzata la raccolta informatizzata delle dispense degli studenti.

E' disponibile una versione stampata e corretta delle dispense suddette,
presso la Goliardica Editrice, c/o Libreria Universitas, vicolo Grossardi 3/b, Parma.

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Propedeuticit� e testi consigliati

Si pu� affrontare l'esame di Fisica Tecnica II solo dopo aver superato il seguente esame del secondo anno:

• Fisica Tecnica I

Negli anni precedenti, invece, era stato impiegato un testo contenente una raccolta degli appunti redatti dagli studenti:

• P. Martignon: FISICA TECNICA II (Appunti dalle Lezioni del prof. Angelo Farina), Goliardica Editrice, Parma 2004

I seguenti testi, disponibili in biblioteca di facolt�, possono essere utili per la preparazione dell'esame e per il reperimento delle tabelle e dei grafici da utilizzare durante la prova scritta:

• F. Kreith: Principi di trasmissione del calore - Liguori Editore, Napoli 1975
• Vittorio Re: Illuminazione interna civile e industriale - UTET Periodici, Torino 2001
• R.Spagnolo (a cura di): Manuale di acustica applicata - UTET Libreria, Torino 2001.

E' infine INDISPENSABILE per affrontare la prova scritta procurarsi il seguente materiale di consultazione:

• Tabelle per il calcolo dei coeff. di convezione in vari casi geometrici (formule del n. di Nusselt)
• Propriet� termiche dei materiali, dell'aria e dell'acqua (conducibilit�, viscosit�, calore specifico, densit�).
• Tabelle del fattore di utilizzazione di apparecchi per l'illuminazione artificiale
• Audiogramma normale di Fletcher & Munson (norma ISO 226)
• Tabella della ponderazione "A"
• Legislazione acustica (D.L. 277/91, L. 447/95 e relativi decreti attuativi), reperibile su www.spectra.it

Non tutto il materiale suddetto � reperibile nei testi consigliati di cui sopra. Chi alla prova scritta non avr� a disposizione il materiale necessario allo svolgimento degli esercizi, NON potr� farselo prestare dai colleghi o chiederlo al docente.

E' INDISPENSABILE possedere e saper utilizzare una calcolatrice scientifica - � vietato farsela prestare dai colleghi durante l'esame scritto. E' vietato usare il cellulare come calcolatrice.

Si rammenta che durante la prova scritta � vietato parlare, e che NON verranno forniti i valori di grandezze rilevabili dal materiale di consultazione di cui sopra. Di conseguenza, non potendo chiedere di consultare il materiale degli altri esaminandi, ogni studente � tenuto a portare con se tutto il materiale di consultazione necessario.

Risorse on-line

Un buon sito internet dove reperire tabelle, grafici e dispense di Fisica Tecnica � quello del Politecnico di Bari:

http://fisicatecnica.interfree.it/

Per la preparazione dell'esame scritto, pu� essere utile consultare il testo dei compiti d'esame assegnati negli anni passati. Essi possono essere scaricati dal sito:

http://pcfarina.eng.unipr.it/Testi_Esame/

Tuttavia non � possibile chiedere al docente quale sia la soluzione dei problemi suddetti, � bene abituarsi a svolgere i problemi senza sapere gi� la risposta...

Comunque alcuni studenti degli scorsi anni hanno colmato quasta lacuna, creando una serie di 6 fogli Excel, contenenti lo svolgimento di numerosi esercizi d'esame.

Essi possono essere scaricati da: http://pcfarina.eng.unipr.it/Testi_Esame/Excel

Commenti e Suggerimenti

Si suggerisce di comunicare con il docente preferenzialmente via E-Mail per ogni necessit� di chiarimenti o per suggerimenti. Trovarlo al telefono � pressoch� impossibile, in quanto non � quasi mai in ufficio, visto che passa gran parte del tempo in qualche laboratorio, o a fare esperimenti "sul campo". Anche sugli orari ufficiali di ricevimento non si deve fare troppo affidamento, perch� spesso � via in missione.....

Per la preparazione dell'esame orale, � consigliabile venire ad assistere nell'appello precedente a quello in cui si vuole sostenere l'esame.

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Copyright � Angelo Farina - riproduzione vietata senza autorizzazione.
Ultima revisione: 03/03/08