FISICA A - L

Anno accademico 2015/2016 - 1° anno
Docente: Giorgio Concetto Bellia
Crediti: 8
Modalità di erogazione: Tradizionale
Organizzazione didattica: 200 ore d'impegno totale, 151 di studio individuale, 49 di lezione frontale
Semestre:
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Obiettivi formativi

Fornire allo studente quel bagaglio di nozioni che gli permetta di affrontare i corsi piu' specifici del piano di studi; si è cercato pertanto di non presentare il corso come un condensato di un normale corso biennale di fisica, inserendo nel programma applicazioni nel campo biomedico che normalmente sono tralasciate in un normale corso di fisica. La trattazione dei vari argomenti viene effettuata il più possibile formalmente corretta, restando sempre entro l'ambito delle conoscenze matematiche acquisite dallo studente nei corsi precedenti.

Prerequisiti richiesti

Consigliata la frequenza del corso di Istituzioni di Matematiche.


Frequenza lezioni

Consigliata, non obbligatoria


Contenuti del corso

1 – Introduzione: Stato di un sistema fisico e grandezze fisicamente significative - La misura delle grandezze fisiche e gli errori di misura - Unità di misura - Equazioni dimensionali - Grandezze scalari e vettoriali - Elementi di algebra vettoriale - Rappresentazione grafica delle leggi fisiche.

2 – Meccanica: Descrizione del moto di un corpo - Sistemi di riferimento - Principio d'inerzia - Seconda legge della dinamica - Terza legge della dinamica - Conservazione della quantità di moto - Cenni di relatività ristretta - Campi di forza - Lavoro di una forza - Teorema dell'energia cinetica - Campi conservativi - Potenziale - Conservazione dell'energia meccanica - Momento delle forze - Conservazione del momento angolare - Campo gravitazionale ed elettrostatico - Teorema di Gauss e sue applicazioni.

3 - Meccanica dei fluidi: Proprietà dei fluidi - Statica dei fluidi: leggi di Pascal, Stevin e Archimede - Fluidi ideali e teorema di Bernoulli - Moto laminare di un fluido viscoso: legge di Poiseuille - Circolazione del sangue e lavoro del cuore - Flusso turbolento - Sedimentazione - Fenomeni di superficie: legge di Laplace e fenomeni di capillarità.

4 – Termodinamica: Termometria e calorimetria- Calore specifico delle sostanze - Elementi di teoria cinetica dei gas - Stato di un sistema termodinamico - Esperienza di Joule - Equivalenza fra calore e lavoro - Energia interna e primo principio della termodinamica - Generalità delle trasformazioni termodinamiche - Processi reversibili ed irreversibili - Entropia e secondo principio della termodinamica - Osmosi.

5 - Fenomeni elettromagnetici: Carica elettrica - Campo elettrostatico - Condensatori - Dielettrico - Polarizzazione del dielettrico - Corrente elettrica - Correnti elettriche nei conduttori e negli elettroliti - Leggi di Faraday - Potenziale di azione e conduzione degli impulsi nel sistema nervoso - Induzione magnetica - Legge di Ampere - Campo magnetico nella materia - Forza elettromotrice indotta - Legge di Lenz - Equazioni di Maxwell - Onde elettromagnetiche.

6 - Fenomeni ondulatori: Equazione delle onde - Onde longitudinali e trasversali - Onde piane ed onde sferi-che - Onde monocromatiche - Analisi di Fourier - Effetto Doppler - Principio di Huygens - Il suono e le sue caratteristiche - Fisica dell'orecchio - Ultrasuoni.

7 - Elementi di ottica: Riflessione e rifrazione - Legge di Snell - Approssimazione dell'ottica geometrica - Diottro sferico - Lenti sottili - Costruzione geometrica delle immagini - Microscopio - Ottica fisica - Sorgenti coerenti - Interferenza - Diffrazione - Reticolo di diffrazione - Potere risolutivo di uno strumento ottico - Polarizzazione.

8 - Elementi di fisica moderna: Dualità onda-corpuscolo - Effetto fotoelettrico - Effetto Compton - Diffrazione degli elettroni - Relazioni di indeterminazione di Heisenberg - Onde di De Broglie - Equazione d'onda di Schroedinger - Dimensioni e struttura degli atomi - Orbitali e livelli energetici degli elettroni atomici - Assorbimento ed emissione della luce da atomi - Effetto laser - Spettri atomici - Raggi X - Semiconduttori.

9 - Fisica delle radiazioni: Struttura del nucleo atomico - Radioattività e legge del decadimento radioattivo - Datazioni - Dosimetria ed effetti biologici delle radiazioni - Problemi di radioprotezione.


Testi di riferimento

1 - J.W.Jewett, R.A. Serway: Principi di Fisica, vol I, 4° edizione, EdiSES, Napoli
2 - E.Ragozzino: Principi di Fisica, EdiSES, Napoli
3 - J.R.Gordon, R.V.Mcgrew, R.A.Serway, J.W.Jewett: Guida allo studio e alla soluzione dei problemi da Principi di Fisica, III Edizione, EdiSES, Napoli
4 - R.C. Davidson: Metodi matematici per un corso introduttivo di Fisica, EdiSES, Napoli

Gli studenti sono liberi di utilizzare qualunque altro testo possa essere più conveniente per loro



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*punti da 1 a 7 del programma 
* 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

L’esame consiste in due prove, una scritta e una orale. Lo scritto non ha una sua valutazione e serve solo per l’ammissione alla prova orale. Lo studente può decidere di completare con la parte orale nello stesso appello in cui ha svolto lo scritto o nell’appello successivo.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Sul sitohttp://192.84.151.246/bellia/www/biologia/Physics-main/compiti.html sono presenti i compiti d’esame dati sin dall’AA 1990/91