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.
Serway & Jewett Principi di fisica (Edises) (V ed. - ISBN: 9788879598644)
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.
Testi Adottati
In alternativa:Serway & Jewett Principi di fisica (Edises) (V ed. - ISBN: 9788879598644)
J. Walker: Fondamenti di Fisica (V ed.) (Pearson) (ISBN: 978-88-6518-928-3)
Bibliografia Di Riferimento
-Modalità Erogazione
Lezioni frontali ed esercitazioniModalità Valutazione
Non sono previste prove in itinere (Esoneri) 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 e uno o più PROBLEMI. Per accedere ai PROBLEMI è necessario superare la sezione QUESITI. La sezione QUESITI è costituita da 40 domande a risposta multipla (5 alternative). Per superare la prova è necessario rispondere ad almeno 20 quesiti (Nr>19), il rapporto (R=Ng/Ns) tra risposte giuste (Ng) e sbagliate (Ns) deve essere maggiore di 1.5 Per i PROBLEMI sarà valutato - l’abilità di modellizzare fenomeni reali utilizzando principi e leggi della Fisica e di argomentare le scelte fatte; - la capacità di riconoscere i parametri fisici coinvolti, 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 non sono previste prove di esonero, tuttavia sarà possibile che vengano effettuati senza preavviso test sulle conoscenze e abilità acquisite durante il corso. I test sono riservati a chi frequenta il corso, pertanto potranno partecipare solo gli studenti in aula al momento dell’appello. NOTE: - E’ possibile integrare il voto dello scritto con una prova orale nel caso di insufficienza lieve. - Gli studenti iscritti da almeno tre anni possono sostenere l’esame solo come prova orale (dopo aver superato i QUESITI) - Nelle sessioni Invernali (Gennaio-Febbraio) e estive (Giugno-Luglio) è possibile partecipare ad entrambe le prove QUESITI e il risultato si conserva per entrambi gli appelli della sessione. - Nelle sessioni Invernali (Gennaio-Febbraio) e estive (Giugno-Luglio) è possibile presentarsi ad un solo appello: chi, avendo consegnato io PROBLEMI o sostenuto la prova orale al primo appello della sessione risultando insufficiente, non potrà presentarsi al secondo appello.