Corso di laurea in Scienze Biologiche (L-13)

Concetti elementari di teoria degli insiemi.
Nozioni elementari di geometria e algebra.
Numeri reali e loro proprietà.
Risoluzione di equazioni e disequazioni in un’incognita.
Esponenziali e logaritmi e loro proprietà.
Elementi di trigonometria piana.
Elementi di geometria analitica nel piano e nello spazio.
Nozioni elementari di Fisica: meccanica e cinematica.

Il corso si propone di fornire agli studenti: i concetti e gli strumenti matematici fondamentali necessari per descrivere, schematizzare e interpretare i principali aspetti della realtà che ci circonda, con particolare riferimento ai problemi di interesse biologico; il linguaggio e la metodologia delle scienze fisiche, una buona conoscenza delle leggi fondamentali della fisica e una capacità di analisi  di semplici situazioni fisiche con relativa valutazione o calcolo delle grandezze coinvolte.

Lo studente dovrà essere in grado innanzitutto di acquisire un modo rigoroso e analitico di ragionare e di affrontare i problemi. In particolare dovrà saper costruire e interpretare grafici di funzioni reali di una variabile reale e applicare i concetti acquisiti a problemi semplici di interesse biologico.

Lo studente dovrà possedere una  conoscenza di base delle leggi della Fisica Classica (Meccanica, Fluidi, Termodinamica, Elettricità, Ottica), applicandole in modo appropriato ad un sistema fisico semplice, usare correttamente le unità di misura delle più comuni grandezze fisiche e conoscere i fattori di conversione tra unità di misura omogenee.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Conoscenza di concetti fondamentali di matematica e fisica.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Capacità di applicare tali conoscenze a semplici problemi di interesse biologico.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Capacità di interpretare dati tramite l’utilizzo dei concetti di matematica e fisica appresi.

ABILITÀ COMUNICATIVE
Capacità di dialogare con specialisti su tali concetti.

 L'insegnamento consiste in 80 ore comprensive di lezioni frontali e di esercitazioni così suddivise: 40 per il modulo di matematica e 40 per il modulo di fisica.

La frequenza è facoltativa. 

L'esame consiste in una prova scritta, obbligatoria, ed una eventuale prova orale, facoltativa, alla quale si accede solo se l'esito della prova scritta è risultato ≥ 15/30.  La prova scritta consiste in quattro quesiti di matematica e tre di fisica; il voto, espresso in trentesimi, è valido fino all'inizio dell'anno accademico successivo. È possibile sostenere la prova di matematica e quella di fisica in appelli distinti.  Per poter sostenere l'esame è necessario aver superato i corsi propedeutici di Matematica e di Fisica, qualora non sia stato superato il test di ammissione in tali materie. Alla prova è posibile utilizzare una calcolatrice e un formulario di fisica. Non è possibile utilizzare un formulario di Matematica. 

Modulo: MATEMATICA
Numeri e loro rappresentazione. Cenni di calcolo numerico.
Le funzioni reali di una variabile reale.
Funzioni elementari.
Limiti di successioni e di funzioni.
Derivate e loro applicazioni.
Studio di funzioni reali di una variabile reale.
Integrali indefiniti di funzioni di una variabile. Regole di integrazione.
Gli integrali definiti. Calcolo di aree piane.
Le equazioni differenziali ordinarie. Equazioni lineari del primo ordine. Equazioni lineari del secondo ordine a coefficienti costanti.
La regressione lineare. Il metodo dei minimi quadrati.

Modulo:  FISICA
Fluidi: Pressione. Legge di Stevino. Principi di Pascal e di Archimede. Liquidi ideali.  Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Cenni sui fluidi reali. Viscosità.
I gas: Temperatura. 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.
Termodinamica: Calore e capacità termica. Calore specifico. Energia interna. Equivalente meccanico della caloria.Principio zero della Termodinamica. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni isocore, isobare, isoterme. e adiabatiche. Cambiamenti di stato. Il secondo principio della termodinamica. Macchine termiche e refrigeranti. Il ciclo di Carnot. Teorema di Carnot.
Elettromagnetismo: Elettrostatica. Carica Elettrica. Distribuzioni continue di carica. Isolanti e conduttori. Legge di Coulomb. Legge di Gauss. Condensatori. Conduttori e conducibilità elettrica. Forza elettromotrice. Leggi di Ohm. Potenza elettrica. Effetto Joule. Cenni di magnetismo. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Cenni di ottica geometrica.

 

I testi base consigliati per il corso sono (a scelta):

• Parte matematica:

−      S.SERRA, Istituzioni di Matematiche, Pitagora, Bologna.
−      V.VILLANI, Matematica per discipline bio-mediche, McGraw-Hill, Milano.
−      Dispense integrative ed esercizi forniti dai docenti e pubblicati sul sito del Corso di studi.

• Parte fisica:
  

−         U. Amaldi, La Fisica di Amaldi, Volumi di Meccanica, Termologia, Elettromagnetismo, Zanichelli
−         Halliday, Resnick, Krane, Fisica Vol I e II,Casa Editrice Ambrosiana
−         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

−         WALKER, Fondamenti di Fisica, Ed. Zanichelli

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse:

−      www.dm.unito.it
-       www.ph.unito.it         

Curriculum Biomolecolare Cellulare, Curriculum Ecologico Ambientale, Curriculum Tecnico Analitico