FISICA A - L

FIS/07 - 9 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

RICCARDO REITANO
Email: riccardo.reitano@ct.infn.it
Edificio / Indirizzo: Dipartimento di Fisica e Astronomia, Via S. Sofia 64
Telefono: 0953785409
Orario ricevimento: Martedì ore 11:00


Obiettivi formativi

Apprendimento dei concetti di base di fisica e capacità di un loro utilizzo in ambito biologico e per la soluzione di problemi.

Prerequisiti richiesti

Nessuno



Frequenza lezioni

Obblgatoria



Contenuti del corso

Grandezze fisiche e unità di misura. Vettori e operazioni con i vettori.

Cinematica: descrizione del moto: posizione, velocità ed accelerazione. Moto rettilineo e uniforme, moto uniformemente accelerato, moto circolare, moto armonico.

Dinamica: forze e leggi della dinamica. Forza di gravità; forza d'attrito; forza d'attrito viscoso e sedimentazione, forza centrifuga e centrifugazione.

Statica dei corpi rigidi: momento di una forza e condizioni di equilibrio traslazionale e rotazionale. Esempi di statica del corpo umano.

Energia e lavoro: definizione di lavoro. Energia cinetica e teorema delle forze vive. Forze conservative e energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica. Conservazione dell'energia in presenza di forze d'attrito. Potenza.

Statica dei fluidi: Pressione. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Misura della pressione e sfigmomanometro. Tensione superficiale, superfici curve e legge di Laplace, capillarità e legge di Jurin, embolia gassosa.

Dinamica dei liquidi perfetti, portata e principio di continuità, teorema di Bernoulli. Aneurisma e stenosi. Moto laminare e turbolento. Viscosità del sangue. Idrodinamica del circolo sanguigno. Lavoro e potenza cardiaca.

Lo stato gassoso: Leggi dei gas perfetti. Equazione di stato dei gas ideali. Teoria cinetica dei gas. I gas reali e l'equazione di stato di Van der Waals. Vapore saturo e tensione di vapore, diagramma PV per i gas reali (diagramma di Andrews).

Termologia: temperatura e calore, calore specifico, energia interna e primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Cambiamenti di stato e calore latente. Propagazione del calore. Termoregolazione degli animali a sangue caldo.

Elettromagnetismo: Carica elettrica e forza di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrico. Condensatori e capacità. Corrente elettrica, resistenza e leggi di Ohm. Circuiti elementari. Conduttori elettrolitici. Elettroforesi. Campo magnetico e fili percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Spettrometro di massa.

Fenomeni ondulatori: Caratteristiche delle onde. Propagazione. Interferenza, onde stazionarie. Rifrazione e diffrazione. Caratteristiche dei suoni. La risposta dell'orecchio. Effetto Dopler. Ultrasuoni ed ecografia. Le onde elettromagnetiche e la luce.

Ottica geometrica: Modello a raggi. Leggi della riflessione e della rifrazione. Lenti e formazione delle immagini. Occhio umano e difetti di convergenza.



Testi di riferimento

F. Borsa e A. Lascialfari, "Principi di Fisica", EdiSES

Giancoli, “Fisica”, Casa Editrice Ambrosiana



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Grandezze fisiche e loro misura; scalari, vettori e relative operazioniTesto 1: cap 1; Testo 2: cap 1, cap. 3.1-3.4 
2*Cenni di cinematica: posizione, velocità e accelerazione medie ed istantanee; equazione del motoTesto 1: cap. 2; Testo 2: cap. 2, cap. 5.1 
3*Forze e leggi della dinamica; forze di gravità e d'attritoTesto 1: cap. 3; Testo 2 cap. 4 
4*Forza d'attrito viscoso e sedimentazione, forza centrifuga e centrifugazioneTesto 1: cap. 3.6-3.7 
5*Statica dei corpi rigidi: momento di una forza, condizioni di equilibrio traslazionale e rotazionale.Testo 1: cap. 4.1-4.3; Testo 2: cap. 9.1-9.2 
6*Esempi di statica del corpo umanoTesto 1: cap. 4.5 
7*Lavoro ed energia, energia cinetica e teorema dell'energia cinetica, forze conservative ed energia potenzialeTesto 1: cap. 5; Testo 2: cap.6.1-6.7 
8*Conservazione dell'energia in presenza di forze d'attrito.Testo 2: cap. 6.9 
9*PotenzaTesto 2: cap. 6.10 
10*Densità e pressione, principio di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede. Misura della pressione.Testo 1: cap. 6.1-6.2; Testo 2: cap. 10.1-10.7 
11*Tensione superficiale, superifci curve e legge di Laplace, capillarità e legge di Jurin. Embolia gassosa.Testro 3: cap. 5.19-5.24 
12*Dinamica dei fluidi perfetti, portata ed equazione di continuità, teorema di Bernoulli e sue applicazioni.Testo 1: cap. 6.5; Testo 2: cap. 10.8-10.10 
13* Viscosità, regime laminare e turbolento, equazione di Poiseuille.Testo 1: cap. 6.6; Testo 2: cap. 10.11-10.12 
14*Idrodinamica della circolazione del sangue. Lavoro e potenza cardiaca, viscosità del sangue, equilibrio dei vasi sanguigni.Testo 1: cap. 6.7-6.10 
15*Leggi dei gas perfetti, equazione di stato dei gas perfetti, i gas reali e k'equazione di stato di Ven der Waals, vapore saturo e tensione di vapore, diagramma PV per i gas reali (diagramma di Andrews.Testo 1: cap.7.1-7.3; Testo 2: 13.5-13.8 
16*Teoria cinetica dei gasTesto 2: cap. 13.9 
17*Temperatura e calore, capacità termica e calore specifico, trasformazioni termodinamiche e lavoro, energia interna e primo principio della termodinamica, cambiamenti di fase e calore latente.Testo 1: cap. 8.1-8.8; Testo 2: cap. 14.1-14.5, 15.1-15.2 
18*Propagazione del caloreTesto 1: cap. 9.1-9.2; Testo 2: cap. 14.6-14.8 
19*Termoregolazione degli animali a sangue caldoTesto 1: cap. 9.6 
20*Cariche elettriche, forza di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico, condensatori e capacità.Testo 1: cap. 13.1-13.4, 13.6-13.8; Testo 2: 16.1-16.9, 17.1-17.8 
21*Corrente, resistenza e legge di Ohm; circuiti elementari; potenzaTesto 1: cap. 13.9-13.12, 13.21; Testo 2: cap. 18.2-18.5, 19.1-19.5 
22*Conduttori elettrolitici; elettroforesi.Testo 1: cap. 13.13-13.14, 14.21 
23*Campo magnetico; filipercorsi da corrente; forza di Lorentz.Testo 1: cap. 13.15-13.17; Testo 2: cap. 20.1-20.7 
24*Spettrometro di massaTesto 2: cap. 20.10 
25*Caratteristiche delle onde, propagazione, interferenza, onde stazionarieTesto 1: cap. 10.1-10.4; Testo 2: cap. 11.6-11.12  
26*Caratteristiche dei suono, risposta dell'orecchio umano, effetto dopler, ultrasuoni ed ecografia.Testo 2: cap. 12.1-12.3, 12.6-12.7 
27*Le onde elettromagneticheTesto 2: cap. 22.2-22.3 
28*Modello a raggi e principio di HuygensTesto 1: cap. 11.1; Testo 2:24.1-24.2 
29*Riflessione e specchi pianiTesto 2: cap. 23.2 
30*Rifrazione e legge di SnellTesto 1: cap. 11.2; Testo 2: cap. 2.3.3-23.4 
31*Dispersione della luceTesto 1: cap. 11.3 
32*Riflessione totaleTesto 2: cap. 23.5 
33*Il diottroTesto 1: cap. 11.4 
34*Lenti sottiliTesto 1: cap. 11.5; Testo 2: cap. 23.7-23.8 
35*Occhio umano e difetti di convergenzaTesto 1; cap. 11.8-11.10; Testo 2: cap. 25.2 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Prova scritta e prova orale




Apri in formato Pdf English version