Fisica A e B per

Laurea triennale in Scienze Biologiche
Anno Accademico 2004/2005

Presentazione | Docenti | Orario | Programma | Materiale bibliog. | Esami | Attività didattiche integrative |

Presentazione

Il corso consiste in un modulo di ca. 49 h, del valore di 5 crediti, e si tiene nel secondo e el terzo periodo didattico. Le ore a disposizione sono divise tra lezioni di teoria ed esercitazioni (30 teoria - 19 esercizi). Il corso vuole essere una presentazione dei concetti della fisica che sono alla base di tutte le scienze applicate. In questo senso per la comprensione dei concetti presentati a lezione non è necessario avere conoscenze approfondite della fisica di base fornite dalla scuola superiore. Si richiede invece buona padronanza di concetti di matematica.

Le conoscenze di matematica indispensabili per comprendere le lezioni e svolgere gli esercizi sono:

  • Concetto di proporzionalità e proporzioni
  • Equazioni di primo e secondo grado
  • Sistemi di equazioni
  • Calcolo con le potenze
  • Concetto di funzione
  • Grafici di funzioni ad una variabile
Per questo motivo si consiglia vivamente di preparare l'esame di matematica prima di quello di fisica.

Programma e modalità d'esame sono comuni ai due corsi. Anche il tutore sarà lo stesso.

Docenti

Orario ed aule delle lezioni

    Le lezioni si svolgono:
  • per il corso A in Aula Defilippi (Via Accademia Albertina 13, piano terra).
  • per il corso B in Aula Spallanzani (Palazzo Campana, piano terra).

Programma del corso

Qui viene riportata la descrizione schematica dei contenuti del corso.
  • Forze, lavoro ed energia
    • Introduzione: Calcolo Vettoriale. Cinematica del punto. Velocità ed accelerazione. Moto circolare uniforme.
    • Le forze e le leggi di Newton. Applicazioni delle leggi di Newton Forze di attrito.
    • Lavoro ed energia cinetica.Definizione di potenza. Forze conservative, energia potenziale (esempi: molla).
    • Principio di conservazione dell'energia meccanica. Definizioni e concetti principali.
  • I fluidi: liquidi e gas
    • Idrostatica: Definizione di pressione e legge di Stevino. Principi di Pascal e di Archimede. Definizione di liquido ideale. Manometri.
    • Idrodinamica: Equazione di continuit&agrave. Teorema di Bernoulli. Cenni sui fluidi reali. Applicazioni pratiche: becco bunsen, sedimentazione e centrifugazione. Fenomeni osmotici, tensione superficiale e capillarit&agrave.
    • I gas: temperatura, scala centigrada, termometri.
    • Leggi di Gay-Lussac e Boyle-Mariotte. Equazione di stato dei gas perfetti. Scala assoluta delle temperature. Cenni sui gas reali.
  • Termodinamica
    • Calore e capacità termica. Energia interna.
    • Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni isocore, isobare, isoterme. e adiabatiche
    • Cambiamenti di stato, calorimetri.
    • Il secondo principio della termodinamica. Macchine termiche refrigeranti.
  • Elettricità e magnetismo
    • Concetto di carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo e potenziale elettrici. Oscilloscopio.
    • Capacità di un conduttore. Condensatori.
    • Definizione di corrente. Legge di Ohm e definizione di resistenza. Effetto Joule e potenza elettrica.
    • Campo magnetico. Materiali magnetici. Bobine e campi oscillanti
  • Ottica fisica e geometrica
    • Il campo elettromagnetico, la natura ondulatoria della luce.
    • Interferenza, diffrazione e dispersione.
    • Luce polarizzata e applicazioni
    • Ottica geometrica. Leggi della riflessione e rifrazione. Indice di rifrazione. Legge di Snell e riflessione totale.
    • Fibre ottiche. Diottro sferico. Lenti sottili. Ingrandimento. Il microscopio.
  • Il suono
    • Fenomeni ondulatori: onde trasversali e longitudinali. Natura del suono. Misura dei suoni. Definizione di decibel.
    • Effetto Doppler. Ultrasuoni e loro applicazioni alla diagnostica medica.
  • Cenni di fisica moderna
    • Natura corpuscolare della luce, i quanti e la costante di Planck.
    • Le radiazioni ionizzanti: classificazione. Effetti sui tessuti animali. Danni biologici. Raggi X. Dosimetria.

Materiale bibliografico, testi consigliati

Testi di riferimento

I testi possono essere reperiti nelle biblioteche di Fisica e/o Scienze Biologiche. Va da sé che il contenuto del corso è un sottoinsieme del contenuto della seguente bibliografia. Saranno materia d'esame tutti e solo gli argomenti presentati a lezione.
Nell'elenco, i riferimenti principali hanno il nome dell'autore in rosso.

  • Testi di fisica di base:
    • E. RAGOZZINO, Elementi di Fisica per studenti di scienze biomediche, EdiSES
    • E.Ragozzino, M.Giordano, L. Milano, Fondamenti di Fisica,EdiSES
    • L.Lerner, Fisica,Zanichelli, Vol I, II e III
    • Serway & Jewett, Principi di Fisica,EdiSES, Vol. I
    • Halliday, Resnik, Walker, Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana Vol I, II e III

Dispense, appunti, formulario

  • Le trasparenze mostrate a lezione e il formulario sono a disposizione degli studenti in formato pdf.
    • Cinematica e meccanica, file .pdf (2253 kB)
    • Fluidi e termodinamica, file .pdf (2374 kB).
    • Elettricita' e magnetismo, file .pdf (3031 kB).
    • Cenni di Fisica Moderna, file .pdf (1392 kB)
      Versione del Prof. Galeotti
    • Formulario, file .pdf (59 kB)

Raccolta di prove scritte 2002-2004

  • Scritti 2002, file .pdf.
    Il file contiene i testi e le soluzioni
  • Scritti 2003, file .doc.
    Il file contiene i testi ma non le soluzioni

Modalità e calendario degli esami

L'esame e' costituito da una prova scritta seguita da un orale facoltativo. Alla fine del primo modulo seguirà un'esonero sulla prima parte del programma (fino alla fluidodinamica). L'esame vero e proprio sarà alla fine del II modulo. Lo scritto e' suddiviso in blocchi corrispondenti alle parti principali in cui e' diviso il corso: forze lavoro ed energia, fluidi e termodinamica, elettromagnetismo e ottica, suono e fisica moderna. Ciascun blocco comprende un esercizio e un quesito teorico. Per ottenere la sufficienza e` necessario risolvere correttamente almeno 1 prova per ogni blocco (non tutte teoriche o esercizi). Durante lo svolgimento della prova scritta non si possono consultare libri o appunti personali. Il candidato può consultare unicamente un FORMULARIO preparato dal docente. Il calendario degli esami e' consultabile alla pagina web di Scienze Biologiche. I voti ottenuti allo scritto DEVONO essere registrati nella sessione in cui sono stati svolti. La registrazione avviene in sede d'orale (in genere un paio di giorni dopo lo scritto) anche se lo studente ha deciso di non sostenere la prova orale.

Tutoraggio

A partire da Gennaio vengono svolti cicli periodici di tutoraggio pomeridiano. Il tutore e' uno studente del I anno della Laurea specialistica in Fisica delle Interazioni Fondamentali (Andrea Allais). I cicli di tutoraggio sono svolti generalmente nelle settimne che precedono gli scritti. L'orario viene concordato di anno in anno con gli studenti visto il calendario ufficiale dei corsi e quindi pubblicato sulla pagina web di Scienze Biologiche. La capacita' di risolvere esercizi e' fondamentale per il superamento dell'esame, quindi si consiglia vivamente agli studenti di seguire il tutoraggio. Il tutore propone esercizi che non sono stati svolti in aula e li risolve alla lavagna. È inoltre disponibile a risolvere esercizi proposti dagli studenti stessi e a chiarire eventuali dubbi sulla teoria. I docenti sono sempre disponibile a discutere con gli studenti gli esercizi svolti a lezione e a svolgerne di nuovi su richiesta degli studenti stessi.