Obiettivi formativi
La fisica rappresenta un potente strumento per un biologo sia per applicare nuove e avanzate tecniche di indagine della materia biologica sia per interpretare i risultati che esse forniscono. Il corso di fisica si propone di fornire i concetti fondamentali della fisica in tutti i suoi aspetti presentando anche esempi di applicazione nell’ambito della biologia e di fornire gli strumenti per impostare e risolvere i problemi.
Prerequisiti
Matematica di base
Contenuti dell'insegnamento
Richiami di calcolo vettoriale. Unità di misura e dimensioni delle grandezze fisiche. Cifre significative. MECCANICA Vettori spostamento, velocità, accelerazione. Diagrammi orari. Le leggi di Newton. Forza peso e Massa. Forza di gravità. Forza di una molla. Forze di attrito. Forza centripeta e moto circolare. Definizione di momento di una forza. Condizioni per l'equilibrio di un corpo rigido. Lavoro ed energia. Lavoro compiuto da una forza variabile (forza di una molla). Energia potenziale. Forze conservative e conservazione dell'energia. Potenza. Impulso e quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Centro di massa. Urti. OSCILLAZIONI: Moto armonico semplice. Oscillatore armonico. Energia dell'oscillatore, Pendolo semplice ONDE Propagazione per onde. Rappresentazione matematica di un'onda. Velocità di un'onda in una corda. Principio di sovrapposizione. Trasmissione di energia in un'onda e intensità. Onde stazionarie. ACUSTICA Onde sonore. Caratteristiche dei suoni. Effetto Doppler. FLUIDI Pressione . Pressione atmosferica. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Dinamica dei fluidi. Equazione di continuità. Teorema di Bernulli. Liquidi reali. Viscosità. TERMODINAMICA Temperatura e calore. I gas. Il calore come forma di energia. Il primo principio della termodinamica. Teoria cinetica dei gas. Equipartizione dell'energia. Trasformazioni termodinamiche nei gas perfetti. Il secondo principio della termodinamica. Il ciclo di Carnot. L'entropia. Trasfmazioni reversibili e irreversibili. Le macchine termiche. Interpretazione statistica dell'entropia. ELETTRICITA e MAGNETISMO La carica elettrica. Legge di Coulomb. IL campo elettrico. Linee di forza (o di campo). Teorema di Gauss. Dipoli elettrici in campi elettrici. Potenziale elettrico e differenza di potenziale. Conduttori elettrici. Condensatori. Collegamento di condensatori. Energia elettrica immagazzinata in un condensatore. Corrente elettrica e moto delle cariche. Legge di Ohm e resistenza. Energia nei circuiti elettrici. Combinazione di resistori. Principi di Kirchhoff. Il campo magnetico e sua definizione operativa. Forze generate da un campo magnetico. Momenti di forze agenti su magneti e spire percorse da corrente. Moto di una carica puntiforme in un campo magnetico. Il ciclotrone. Sorgenti del campo magnetico. Legge di Biot e Savart. Teorema di Ampere. Spire, solenoidi e magneti. Proprietà magnetiche della materia (cenni). Cenni alle onde elettromagnetiche. OTTICA GEOMETRICA L'approssimazione dell'ottica geometrica. Riflessione. Specchi piani. Rifrazione. Lenti sottili.
Programma esteso
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Bibliografia
A.Giambattista, B. McCarthy Richardson, R. C. Richardson – Fisica Generale. Principi e applicazioni. McGraw Hill
J.S. Walker – Fondamenti di Fisica – Pearson
R. Wolfson –Fisica vol I e II – Pearson
Giancoli - Fisica - Ambrosiana
Serway & Jewett - Principi di Fisica – EdiSES
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni alla lavagna
Modalità verifica apprendimento
Esame scritto ed orale. Nello scritto sarà richiesta la risoluzione di problemi ed esercizi, mentre nella prova orale sarà richiesta l'enunciazione dei principi fisici e dei concetti fondamentali e la dimostrazione dei teoremi.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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