SCIENZE DEL FARMACO E DELLA SALUTEScienze farmaceutiche applicateAnno accademico 2022/2023

1002028 - FISICA M - Z

Docente: Giulio MANICO'

Risultati di apprendimento attesi

Il corso ha la finalità di fornire conoscenze qualitative e quantitative di base sugli argomenti della Fisica classica inclusi nella sezione "Contenuti del corso", nonché la capacità di sapere applicare il Metodo Scientifico alla risoluzione di problemi reali e concreti.

In particolare, e con riferimento ai cosiddetti Descrittori di Dublino, il corso si propone di fornire le seguenti conoscenze e capacità.

Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding abilities)

Conoscenza dei principali aspetti fenomenologici relativi alla Fisica classica e comprensione delle loro implicazioni fisiche e della loro descrizione matematica, al fine di maturare una capacità di riflettere su questioni di scienza che presenti dei tratti di originalità.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying knowledge and understanding abilities)

Capacità di riconoscere le principali leggi fisiche che reggono un fenomeno in Fisica, e di applicarle per risolvere problemi ed esercizi in ambiti diversi e a diversi livelli di complessità, e quindi di approssimazione, con l'uso di strumenti matematici appropriati. 

Autonomia di giudizio (Ability of making judgements)

Capacità di stimare e calcolare l'ordine di grandezza delle variabili che descrivono un fenomeno fisico. Capacità di discernere il livello di importanza di una legge fisica (assioma, principio di conservazione, legge universale, teorema, legge in forma globale/integrale o locale/differenziale e sua generalità, proprietà dei materiali, ecc.). Capacità di saper valutare il Modello Fisico ed il corrispondente Modello Matematico che meglio si applicano alla descrizione di un processo fisico e quindi alla soluzione di problemi quantitativi.

Abilità comunicative (Communication skills)

Capacità di esporre concetti scientifici propri della Fisica ma anche, e più in generale, informazioni, idee, problemi e soluzioni con proprietà e inambiguità di linguaggio, a diversi livelli e a diversi interlocutori, sia specialisti e che non specialisti.

Capacità di apprendimento (Learning skills)

Capacità di apprendimento dei concetti scientifici propri della Fisica, necessari per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali con esercitazioni

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, Prof.ssa Teresa Musumeci.
 

Prerequisiti richiesti

Algebra e geometria elementari. Trigonometria. Equazioni di primo e secondo grado. Equazioni trigonometriche. Disequazioni di primo e secondo grado. Elementi di base di calcolo differenziale e integrale.

Frequenza lezioni

La frequenza è obbligatoria secondo le norme del regolamento didattico del CdS in SFA come riportato nel link: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico

Contenuti del corso

Grandezze fisiche e loro misura: Introduzione. Il Sistema Internazionale. Grandezze scalari e vettoriali. Vettori.  Gli strumenti di misura. Errori di misura. Cifre significative.

Cinematica: Introduzione. Il sistema di riferimento. Posizione. Velocità. Accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto circolare uniforme.

Dinamica: Introduzione. Principio di inerzia. Le forze. Secondo principio della dinamica. Massa e peso. Il baricentro. Quantità di moto. Terzo principio della dinamica. Forze in natura. Forze di attrito. Forza elastica.

Lavoro ed energia: Introduzione. Lavoro. Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica. Energia e principio di conservazione dell’energia. La trasformazione dell’energia. Conservazione dell’energia meccanica. Potenza.

Statica: Introduzione. Momento di una forza. Condizioni di equilibrio per traslazione e rotazione. Le leve.

Meccanica dei fluidi: Introduzione. Pressione in un fluido. Equilibrio di un fluido. Teorema di Archimede. Dinamica dei fluidi perfetti. La forza di attrito viscoso e la sedimentazione.

Cenni di Termodinamica: Introduzione. Temperatura. Calore. Primo principio della termodinamica. Termodinamica nei sistemi biologici.

Elettromagnetismo: Introduzione. La carica elettrica. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico. Capacità. La corrente elettrica. Resistenza elettrica e legge di Ohm. Effetto Joule. Campo magnetico. La forza su una carica elettrica in moto.

Onde meccaniche: Introduzione. Caratteristiche di un’onda. Onde meccaniche trasversali e longitudinali. Moto armonico semplice. Onde stazionarie e risonanza. Il suono.

Ottica: Introduzione. Natura della luce. Principio di Huygens. Riflessione. Rifrazione. La dispersione della luce. Il diottro. Le lenti sottili. L’interferenza della luce. La diffrazione della luce. Funzionamento dell’occhio come sistema ottico.

Testi di riferimento

1. G.M. Contessa, G.A. Marzo, "Fisica applicata alle scienze mediche" (CEA)

2. Diapositive proiettate a lezione


AutoreTitoloEditoreAnnoISBN
G.M. Contessa, G.A. MarzoFisica applicata alle scienze medicheCEA20199788808820327

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Grandezze fisiche e loro misuraTesto 1: cap. 1
2CinematicaTesto 1: cap. 2
3DinamicaTesto 1: cap. 3
4Lavoro ed energiaTesto 1: cap. 4
5Statica Testo 1: cap. 5
6Meccanica dei fluidiTesto 1: cap. 6
7Cenni di TermodinamicaDiapositive proiettate a lezione
8ElettromagnetismoTesto 1: cap. 9 §1-29
9Onde meccanicheTesto 1: cap. 10 §1-19
10OtticaTesto 1: cap. 10 §40-43

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Sono programmate due verifiche in itinere:

1.    la prima, a metà corso, riguardante la parte del programma fino alla fluidodinamica,
2.    la seconda, alla fine del corso, riguardante gli argomenti della restante parte del programma.

Coloro che superano le verifiche in itinere sono esonerati dal compiere la prova scritta prevista per l’esame finale. Le verifiche consistono nella somministrazione di un certo numero di quesiti a risposta chiusa e a risposta aperta. La durata delle verifiche è fissata in 90 minuti. Possono partecipare alle verifiche in itinere solo gli studenti regolarmente frequentanti il corso.

L’esame finale consiste in una prova scritta, consistente nella risoluzione di alcuni problemi (normalmente 5), ed in un esame orale per verificare la conoscenza, la comprensione e l’esposizione degli argomenti trattati durante le lezioni. Gli allievi che hanno riportato grave insufficienza nella prova scritta sono sconsigliati dal presentarsi all’esame orale.


Le date di esami sono pubblicate nel sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/calendario-esami
 
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA: A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, Prof.ssa Teresa Musumeci.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Un’automobile lanciata a 100 km/h impiega 3,1 s per fermarsi. Quanto spazio percorre nell’ultimo secondo?

Descrivere il moto del pendolo semplice, del sistema massa molla e di un corpo rigido.

A quale frequenza oscilla una molla sottoposta a una determinata sollecitazione?

Discutere del principio di conservazione dell'energia meccanica.

Come varia l'energia potenziale gravitazionale al variare della posizione di un corpo?

Ricavare l'equazione di Bernoulli per un fluido ideale.

Come variano la velocità e la pressione di un liquido che scorre in un condotto a sezione variabile a portata costante?

In un serbatoio aperto con le pareti verticali è contenuta dell’acqua fino ad un’altezza H = 8.00 m. Si pratica un foro in una delle pareti ad una profondità h = 2.00 al di sotto del livello dell’acqua. A quale distanza dalla parete il getto d’acqua colpisce il suolo?

Metabolismo.

Enunciare la legge di Coulomb.

Descrivere le proprietà dei condensatori.

Qual è la corrente che attraversa un dato resistore sottoposto a una certa d.d.p.?

Studiare il moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme.


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