OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire agli studenti i principi ed i metodi della fisica classica, concentrandosi su concetti biologici correlati: meccanica del punto materiale, fluidi, termodinamica, elettromagnetismo, ottica geometrica e fisica. L'attività pratica è finalizzata a fornire le competenze per eseguire misure in un laboratorio e per analizzare i dati sperimentali ottenuti con metodi statistici. Corso (B). Il corso fornisce i fondamenti di statistica e di analisi della teoria degli errori che permettono agli studenti di confrontare i risultati tra due esperimenti diversi e tra il risultato di un esperimento e la sua previsione teorica. Attraverso la pratica in laboratorio, gli studenti impareranno a riconoscere le caratteristiche fisiche, a distinguere gli ordini di grandezza, a sviluppare il ragionamento induttivo.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

Esercitazioni in laboratorio

Le lezioni frontali di fisica forniscono agli studenti i principi ed i metodi della fisica classica utili allo studio dei fenomeni biologici. Scopo delle esercitazioni di laboratorio è di insegnare i principi ed i metodi della misura attraverso l’uso dei più comuni strumenti di laboratorio e l’elaborazione statistica e grafica dei dati ottenuti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso è strutturato in modo da dare allo studente nozioni base nell’ambito della meccanica, dell’elettromagnetismo, dell’ottica e della termodinamica. I principali argomenti trattati sono:

• Richiami di calcolo vettoriale e di cinematica
• Meccanica dei solidi: principi della dinamica, le forze, lavoro, potenza, energia, conservazione dell’energia meccanica, quantità di moto, urti tra particelle
• Meccanica dei fluidi: statica dei fluidi (principio di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede), dinamica dei fluidi ideali (equazione di continuità, teorema di Bernoulli) e reali (viscosità, legge di Poiseuille, numero di Reynolds, legge di Stokes), fenomeni di superficie (tensione superficiale, legge di Laplace, capillarità e legge di Jurin)
• Elettromagnetismo: carica elettrica, legge di Coulomb, campo elettrico e potenziale, capacità e condensatori, corrente elettrica, resistenze, semplici circuiti, leggi di Kirchhoff, campo magnetico, forza di Lorentz, forza magnetica su filo percorso da corrente, induzione magnetica (legge di Faraday-Neumann-Lenz)
• Onde elettromagnetiche: proprietà generali, polarizzazione
• Ottica: ottica geometrica (riflessione e rifrazione, leggi di Snell, specchi e lenti sottili, legge dei punti coniugati, strumenti ottici), cenni di ottica fisica (interferenza e diffrazione, limite di risoluzione di uno strumento ottico)
• Termodinamica: termometria e calorimetria (scale termometriche, quantità di calore, capacità termica e calore specifico, passaggi di stato, propagazione del calore), variabili termodinamiche, equazioni di stato, gas perfetti e gas reali, trasformazioni termodinamiche, energia interna, primo principio della termodinamica, macchine termiche e frigorifere, entropia, secondo principio della termodinamica, potenziali termodinamici.

Le esercitazioni di laboratorio sono 4: meccanica (piano inclinato e moto del proiettile), misure elettriche (retta di carico di un generatore), ottica (verifica della legge dei punti coniugati) e termodinamica (calcolo del calore specifico di una sostanza).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- Giancoli ‘Fisica’ Casa Editrice Ambrosiana

Inoltre, su AulaWeb sono a disposizione testi di esercizi e il materiale usato a lezione.