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FISICA (012FA)

A.A. 2021 / 2022

Periodo 
Secondo semestre
Crediti 
8
Durata 
64
Tipo attività formativa 
Base
Percorso 
[PDS0-2019 - Ord. 2019] comune
Syllabus 
Lingua insegnamento 

Italiano

Obiettivi formativi 

D1. Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente dovrà comprendere cosa significa il concetto e misura di una grandezza fisica, dovra’ conoscere il significato delle principali leggi della fisica. Lo studente dovrà conoscere i concetti base di cinematica e dinamica, in particolare il concetto di forza ed energia meccanica, conoscere i principi basilari della calorimetria e termodinamica, conoscere le fondamentali leggi della fluidostatica e della fluidodinamica, al fine, soprattutto, di comprendere alcune fenomenologie connesse alla pressione e circolazione del sangue, conoscere i concetti fondamenti di elettrostatica e correnti elettriche.
D.2 Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Lo studente dovrà mostrare capacità di identificazione degli elementi essenziali di un fenomeno e di aver acquisito competenze e strumenti per l’applicazione delle leggi fisiche a situazioni concrete e processi biologici mediante la risoluzione di problemi.
D3 - Autonomia di giudizio.
Lo studente dovrà rivelare la capacità di usare le conoscenze acquisite dimostrando di ragionare in modo autonomo per l’identificazione delle grandezze di fisica essenziali di un fenomeno.
D4 - Abilità communicative.
Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di descrivere i principi di fisica con proprietà di linguaggio ad interlocutori esperti e anche in ambito interdisciplinare.
D5 - Capacità di apprendimento.
Gli studenti dovranno essere in grado di utilizzare libri di testo di fisica di base per approfndire autonomanente alcuni fenomeni di fisica applicata.

Prerequisiti 

Un minimo di capacità di lettura ed interpretazione di un testo scientifico, la conoscenza della geometria elementare (calcolo di superfici e volumi delle più semplici figure geometriche), la conoscenza delle unità di misura delle grandezze fondamentali, concetti matematici di base, equazioni di primo e secondo grado.

Contenuti 

1. Fisica e misure fisiche. Unita' di misura e dimensioni. Grandezze scalari e vettoriali.
2. Cinematica.
Legge oraria del moto. Velocita'. Accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto in due dimensioni. Il moto del proiettile. Moto circolare uniforme.
3. Dinamica.
Prima e seconda legge della dinamica. Il principio di azione e reazione. La forza di gravita'. Il lavoro. Il teorema dell'energia cinetica. Energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Forze di attrito. Legge di Hooke. Momento di una forza. Condizioni di equilibrio per un corpo rigido. Le leve.
4. Proprieta' dei liquidi.
La densita' e la pressione. Fluidi ideali. Pressione idrostatica (Stevino). Principio di Archimede e galleggiamento. Idrodinamica. La portata. Equazione di Bernoulli. Tubo di Venturi. Viscosita'. Legge di Stokes.
5. Calorimeria.
Definizioni di temperatura e calore. scale termometriche unità di misura del calore, equilibrio termico, calore specifico, capacità termica di un sistema.
6. Termodinamica.
Definizioni di stato di un gas, trasformazione termodinamica reversibile ed irreversibile. Legge dei gas perfetti, trasformazioni termodinamiche: isocora, isobara, isoterma, adiabatica; lavoro di un gas, I e II principio della termodinamica.
7. Elettricita’.
Conduttori e isolanti. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Campo di una carica puntiforme e di un conduttore sferico. Il potenziale elettrostatico. Condensatori.
La legge di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Conduzione ionica. Le leggi di Faraday sull'elettrolisi.
8. Ottica geometrica.
Riflessione e rifrazione su superfici piane. Lenti sottili. La formula della lente.

Metodi didattici 

L'insegnamento consiste in lezioni frontali teoriche ed esercitazioni in aula con discussione per aiutare l'applicazione delle formule a casi pratici.
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Programma esteso 

1. Fisica e misure fisiche. Unita' di misura e dimensioni. Grandezze scalari e vettoriali.
2. Cinematica.
Legge oraria del moto. Velocita'. Accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto in due dimensioni. Il moto del proiettile. Moto circolare uniforme.
3. Dinamica.
Prima e seconda legge della dinamica. Il principio di azione e reazione. La forza di gravita'. Il lavoro. Il teorema dell'energia cinetica. Energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Forze di attrito. Legge di Hooke. Momento di una forza. Condizioni di equilibrio per un corpo rigido. Le leve.
4. Proprieta' dei liquidi.
La densita' e la pressione. Fluidi ideali. Pressione idrostatica (Stevino). Principio di Archimede e galleggiamento. Idrodinamica. La portata. Equazione di Bernoulli. Tubo di Venturi. Viscosita'. Legge di Stokes.
5. Calorimeria.
Definizioni di temperatura e calore. scale termometriche unità di misura del calore, equilibrio termico, calore specifico, capacità termica di un sistema.
6. Termodinamica.
Definizioni di stato di un gas, trasformazione termodinamica reversibile ed irreversibile. Legge dei gas perfetti, trasformazioni termodinamiche: isocora, isobara, isoterma, adiabatica; lavoro di un gas, I e II principio della termodinamica.
7. Elettricita’.
Conduttori e isolanti. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Campo di una carica puntiforme e di un conduttore sferico. Il potenziale elettrostatico. Condensatori.
La legge di Ohm. Resistenze in serie e in parallelo. Conduzione ionica. Le leggi di Faraday sull'elettrolisi.
8. Ottica geometrica.
Riflessione e rifrazione su superfici piane. Lenti sottili. La formula della lente.

Modalità di verifica dell'apprendimento 

La verifica dell'apprendimento è costituita da un esame scritto che è rivolto ad accertare la capacità di risoluzione di quesiti e calcoli inerenti gli argomenti trattati nel corso.
 L'esame scritto è articolato in 15 esercizi (2 punti per esercizio) riguardanti l’applicazione delle leggi fisiche studiate. Gli esercizi dello scritto avranno un livello di difficoltà non superiore al livello degli esercizi svolti nel corso stesso.
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati all'emergenza COVID19, saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell'insegnamento.

Testi di riferimento 

Ezio Ragozzino,
ELEMENTI di FISICA Per studenti di scienze biomediche
EdiSES editore

Ogni buon testo di fisica di base (anche per Istituti Superiori) ove siano trattati gli argomenti esposti nel programma, può essere considerato valido.


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