Fornire una buona conoscenza di base riguardo a Concetti, Leggi e Principi della Fisica, in particolare per quello che riguarda argomenti attinenti al corso di laurea in Scienze Biologiche.
Sviluppare le competenze per applicare tali Leggi e Principi per l’interpretazione quantitativa dei fenomeni reali, con particolare riguardo agli aspetti specifici del corso di laurea in Scienze Biologiche e alle aspettative professionali di un futuro Biologo.
Il corso, a frequenza obbligatoria, prevede lezioni teoriche, esercitazioni e attività pratiche. Le attività pratiche useranno, per quanto possibile, materiali e strumenti facilmente reperibili di modo che possano essere riprodotte anche indipendentemente dagli studenti.
Sviluppare le competenze per applicare tali Leggi e Principi per l’interpretazione quantitativa dei fenomeni reali, con particolare riguardo agli aspetti specifici del corso di laurea in Scienze Biologiche e alle aspettative professionali di un futuro Biologo.
Il corso, a frequenza obbligatoria, prevede lezioni teoriche, esercitazioni e attività pratiche. Le attività pratiche useranno, per quanto possibile, materiali e strumenti facilmente reperibili di modo che possano essere riprodotte anche indipendentemente dagli studenti.
scheda docente materiale didattico
Le Forze:
• Definizione statica e dinamica di Forza
• Equilibrio:
o composizione e scomposizione delle forze.
o Definizione di momento di una forza
o Equilibrio dei corpi estesi: forze e momenti
o Applicazioni: piano inclinato, leve, carrucole, verricello.
• Forze specifiche:
o Forza di gravità,
o forza peso,
o forza elastica, sforzo e deformazione, costante elastica e modulo di Young
o forze di attrito (statico e dinamico)
o Forza di Coulomb
o Spinta di Archimede
• Leggi di Newton: approfondimento
o Principio di Inerzia (I legge di Newton) sistemi di riferimento inerziali e non.
o II legge di Newton: applicazioni
o III legge di Newton: applicazioni
o Applicazioni: Forze di reazione, Forze apparenti
• Energia:
o Lavoro di una forza
o Energia cinetica (traslazione e rotazione), il momento di Inerzia
o Energia potenziale gravitazionale,
o Energia potenziale elastica.
o principio di conservazione dell’energia meccanica.
o Forze non conservative.
• La quantità di moto
o quantità di moto e impulso
o Momento angolare e momento di una forza.
o Principio di conservazione della quantità di moto.
o Centro di massa.
o Urti elastici e anelastici.
Fluidi
• Grandezze caratteristiche
o Densità, pressione
• Statica
o La pressa idraulica
o Spinta di idrostatica (spinta di Archimede).
o Legge di Stevino-Pascal
• Dinamica
o Flusso e Portata
o Equazione di Bernoulli
o Flusso laminare e turbolento
Onde
• Proprietà delle onde e grandezze caratteristiche:
o lunghezza d’onda,
o periodo,
o Frequenza,
o velocità.
• Le armoniche e le onde sinusoidali.
• Onde elastiche, onde acustiche.
• Energia e potenza
• Interferenza di onde e onde stazionarie
• Riflessione/trasmissione
• Effetto Doppler
Elettromagnetismo
• Dalla forza di Coulomb al campo elettrostatico
o Legge di Gauss e campi di distribuzioni classiche di carica
• Dall’energia elettrostatica al potenziale elettrostatico V
o Relazione tra potenziale e campo elettrico
o Superfici equipotenziali e linee di flusso
• Capacità e condensatori
o energia immagazzinata in un condensatore.
o Condensatori in serie o in parallelo.
• La corrente elettrica
o Resistenza e resistività, Leggi di Ohm
o La corrente elettrica: intensità, densità di corrente.
o Forza elettromotrice e generatori reali
o Energia e potenza in un circuito elettrico (Effetto Joule)
o Resistenze in serie e in parallelo.
Ottica
o principi di ottica geometrica: riflessione, rifrazione
o principi di ottica fisica: interferenza, diffrazione
Andrea Alessandrini: Fisica per le Scienze della Vita (CEA, Zanichelli), (ISBN: 978-88-08-92045-4) http://online.universita.zanichelli.it/alessandrini
J. Walker: Fondamenti di Fisica (V ed.) (Pearson) (ISBN: 978-88-6518-928-3)
Programma
MeccanicaLe Forze:
• Definizione statica e dinamica di Forza
• Equilibrio:
o composizione e scomposizione delle forze.
o Definizione di momento di una forza
o Equilibrio dei corpi estesi: forze e momenti
o Applicazioni: piano inclinato, leve, carrucole, verricello.
• Forze specifiche:
o Forza di gravità,
o forza peso,
o forza elastica, sforzo e deformazione, costante elastica e modulo di Young
o forze di attrito (statico e dinamico)
o Forza di Coulomb
o Spinta di Archimede
• Leggi di Newton: approfondimento
o Principio di Inerzia (I legge di Newton) sistemi di riferimento inerziali e non.
o II legge di Newton: applicazioni
o III legge di Newton: applicazioni
o Applicazioni: Forze di reazione, Forze apparenti
• Energia:
o Lavoro di una forza
o Energia cinetica (traslazione e rotazione), il momento di Inerzia
o Energia potenziale gravitazionale,
o Energia potenziale elastica.
o principio di conservazione dell’energia meccanica.
o Forze non conservative.
• La quantità di moto
o quantità di moto e impulso
o Momento angolare e momento di una forza.
o Principio di conservazione della quantità di moto.
o Centro di massa.
o Urti elastici e anelastici.
Fluidi
• Grandezze caratteristiche
o Densità, pressione
• Statica
o La pressa idraulica
o Spinta di idrostatica (spinta di Archimede).
o Legge di Stevino-Pascal
• Dinamica
o Flusso e Portata
o Equazione di Bernoulli
o Flusso laminare e turbolento
Onde
• Proprietà delle onde e grandezze caratteristiche:
o lunghezza d’onda,
o periodo,
o Frequenza,
o velocità.
• Le armoniche e le onde sinusoidali.
• Onde elastiche, onde acustiche.
• Energia e potenza
• Interferenza di onde e onde stazionarie
• Riflessione/trasmissione
• Effetto Doppler
Elettromagnetismo
• Dalla forza di Coulomb al campo elettrostatico
o Legge di Gauss e campi di distribuzioni classiche di carica
• Dall’energia elettrostatica al potenziale elettrostatico V
o Relazione tra potenziale e campo elettrico
o Superfici equipotenziali e linee di flusso
• Capacità e condensatori
o energia immagazzinata in un condensatore.
o Condensatori in serie o in parallelo.
• La corrente elettrica
o Resistenza e resistività, Leggi di Ohm
o La corrente elettrica: intensità, densità di corrente.
o Forza elettromotrice e generatori reali
o Energia e potenza in un circuito elettrico (Effetto Joule)
o Resistenze in serie e in parallelo.
Ottica
o principi di ottica geometrica: riflessione, rifrazione
o principi di ottica fisica: interferenza, diffrazione
Testi Adottati
Uno dei due testi:Andrea Alessandrini: Fisica per le Scienze della Vita (CEA, Zanichelli), (ISBN: 978-88-08-92045-4) http://online.universita.zanichelli.it/alessandrini
J. Walker: Fondamenti di Fisica (V ed.) (Pearson) (ISBN: 978-88-6518-928-3)
Bibliografia Di Riferimento
-Modalità Erogazione
Lezioni frontali ed esercitazioniModalità Frequenza
Fatti savo i casi previsti dai regolamenti di Ateneo, la frequenza al corso è obbligatoria in presenza per gli studenti in corso. Alcune attività sono disponibili solo a che frequenta con regolarità il Corso. Alcune prove di valutazione potranno essere disponibili solo per gli studenti frequentanti . A seguito dell'autorizzazione del Collegio Didattico il docente mette a disposizione lezioni in streaming e registrate per quegli argomenti e procedure più difficili da memorizzare e da seguire (algoritmi, procedure etc...).Modalità Valutazione
La frequenza è obbligatoria, le presenze sono registrate a campione, l'ammissione ad alcuni appelli di esame o test può essere subordinata alla presenza ad almeno 70% delle presenze rilevate. Gli esami consistono in - una prova scritta con QUESITI a risposta multipla per la verifica delle conoscenze di base (20 quesiti sugli argomenti del corso Zero di Fisica) - una prova scritta con QUESITI a risposta multipla (40 quesiti sugli argomenti del Corso di Fisica) - una prova orale in cui vengono valutati: conoscenze di leggi e principi di Fisica trattati nel corso, l’abilità di modellizzare fenomeni reali (in particolare interenti al corso di Laurea in sceinze biologiche) utilizzando principi e leggi della Fisica e di argomentare le scelte fatte; la capacità di riconoscere i parametri fisici coinvolti in un fenomeno, effettuare approssimazioni, stimare/calcolare le grandezze utilizzate; l’uso appropriato del linguaggio scientifico e dei concetti della Fisica per discutere in modo quantitativo i modelli utilizzati e analizzare in modo critico i risultati ottenuti. Durante il corso sono attivi test di autovalutazione che consentono agli studenti di testare le conoscenze e competenze acquisite. I risultati dei Test di Autovalutazione non concorrono a definire il risultato dell'esame Non sono previste prove di esonero