OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti i principi ed i metodi della fisica classica: meccanica del punto materiale, fluidi, termodinamica, elettromagnetismo, ottica geometrica e fisica. L'attività pratica è finalizzata a fornire le competenze per eseguire misure in laboratorio e per analizzare con metodi statistici i dati sperimentali ottenuti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

In particolare gli obiettivi formativi dell'insegnamento sono:

- acquisire i concetti e i principi base della fisica classica che intervengono in gran parte dei fenomeni investigati nelle discipline scientifiche

- acquisire la capacità di risolvere semplici problemi di fisica in modo quantitativo

PREREQUISITI

Conoscenze di matematica di base

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.

Le lezioni frontali e le esercitazioni di laboratorio si svolgeranno in presenza. Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica a seguito dell'emergenza COVID-19.

PROGRAMMA/CONTENUTO

L'insegnamento 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), 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.