Corso di laurea in Scienze Biologiche (L-13)

Fisica (corso A) - non attivato nell'a.a. 2009/2010

Anno accademico 2009/2010

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Obiettivi.
LL'allievo dovrà essere in grado di:
➔ possedere una conoscenza di base delle leggi della Fisica Classica (Meccanica, Fluidi, Termodinamica, Elettricita`, Ottica e Acustica) .
➔ eseguire correttamente l'analisi delle forze in semplici sistemi meccanici e applicare ad un sistema fisico in modo appropriato le leggi di conservazione dell'energia.
➔ Comprendere il concetto di campo e il suo uso per la descrizione dei fenomeni fisici.
➔ Usare correttamente le unita`di misura delle piu` comuni grandezze fisiche e conoscere i fattori di conversione tra unita` di misura omogenee

Programma

Liquidi: Pressione. Liquidi ideali.Legge di Stevino. Principi di Pascal e di Archimede.  Applicazioni. Fluidodinamica: Equazione di continuità e Teorema di Bernoulli. Cenni sui fluidi reali. Viscosità. Applicazioni biomediche:legge di Stokes, sedimentazione e centrifugazione. Tensione superficiale. Capillarita`.

I gas. Temperatura e termometri. Leggi di Gay-Lussac e Boyle-Mariotte. Equazione di stato dei gas perfetti. Scala assoluta delle temperature. Cenni sui gas reali. Cenni di teoria cinetica dei gas. 

Calorimetria e Termodinamica: Calore e capacità termica. Calore specifico. Energia interna. Equivalente meccanico della caloria.

Il lavoro in termodinamica.Principio zero della Termodinamica. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche :Trasformazioni isocore, isobare, isoterme. e adiabatiche. Cambiamenti di stato. Macchine termiche e refrigeranti. Il ciclo di Carnot. Teorema di Carnot. Rendimento di una macchina termica. Il secondo principio della termodinamica. Cenni sul concetto di entropia. 

Circuiti elettrici.Elettrostatica. Carica Elettrica. Distribuzioni continue di carica. Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb. Principio di Sovrapposizione. Legge di Gauss. Moto di una carica in un campo elettrico.Condensatori. Conduttori e conducibilità elettrica. I circuiti elettrici Forza elettromotrice. Leggi di Ohm e resistenza di un conduttore. Potenza elettrica. Effetto Joule. Cenni di magnetismo. 

Onde   Fenomeni ondulatori: onde trasversali e longitudinali.Onde piane.

Il suono e la sua natura. L'intensita' sonora. Effetto doppler.

Le onde elettromagnetiche.  La luce. Polarizzazione.Dispersione.Ottica Geometrica.Leggi della riflessione e rifrazione.  Lenti e specchi. Occhio e Microscopio.Ottica fisica: Interferenza e diffrazione(cenni).  Potere risolutivo di uno strumento ottico. 

Fisica atomica:La nascita della fisica moderna. Esperimento di Rutherford.

Cenni di relatività e meccanica quantistica. Dualismo onda-corpuscolo.

L'atomo di Bohr. Numeri quantici, orbitali e livelli

energetici.  Emissione e assorbimento della radiazione. Effetto

fotoelettrico e effetto Compton. Lo spettro dell’atomo di idrogeno.

Fisica nucleare e subnucleare: Caratteristiche dei nuclei. Particelle

elementari e interazioni fondamentali. Radioattività e stabilità dei

nuclei. Decadimenti alfa e beta. Processi di fissione e  fusione nucleare.

. Effetti biologici delle radiazioni e

I testi base consigliati per il corso sono:

E. RAGOZZINO, Elementi di Fisica per studenti di scienze biomediche, EdiSES
CROMER, Fisica per medicina-framacia e biologia, Piccin Editore Padova
SERWAY Fisica Vol I e II, EdiSES
BORSA, SCANNICCHIO, Fisica con applicazioni in biologia e in medicina, Edizioni Unicopli

E' FORTEMENTE CONSIGLIATO L'UTILIZZO DEL SEGUENTE MATERIALE PER APPROFONDIMENTI E INTEGRAZIONI:

HALLIDAY, RESNIK, KRANE, Fisica Vol I e II, Casa Editrice Ambrosiana
LERNER Fisica Vol I, II, III, IV, Ed. Zanichelli
WALKER, Fondamenti di Fisica, Ed. Zanichelli
WOLFSON, Fisica Vol 1 e 2, Ed. Pearson

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse:
http:://www.to.infn.it/~galeotti http:://www.to.infn.it/~demori

Modalità di verifica/esame

L'esame si svolge, di norma, come segue:

Alla fine del primo semestre occorre superare un esonero che consiste in una prova scritta (generalmente due esercizi e un quesito sulla teoria) sui seguenti argomenti:
Fluidi (liquidi e gas) e termodinamica.

Al termine del corso ci sarà la prova scritta finale (generalmente quattro esercizi e due quesiti sulla teoria) che riguarda il programma ossia, oltre agli argomenti sopracitati, i seguenti:
elettricità, onde(ottica e suono) e fisica moderna.

Gli studenti che hanno superato l’esonero possono svolgere unicamente questi ultimi argomenti nelle sessioni d’esame di maggio e luglio. Nelle sessioni successive la prova scritta comprenderà tutti gli argomenti del corso per tutti gli studenti.
Per ottenere la sufficienza è necessario rispondere correttamente almeno alla metà dei quesiti teorici e risolvere almeno la metà degli esercizi su argomenti diversi da quelli dei quesiti teorici.Durante lo svolgimento della prova scritta non sarà consentito consultare libri o appunti personali. Il candidato può consultare unicamente un formulario reperibile sui siti web dei docenti.
Alla prova scritta seguirà un orale facoltativo da sostenere nella stessa sessione dello scritto.

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