FISICA E STATISTICA

Modulo FISICA

Il corso si propone di fornire agli studenti gli elementi di base di alcuni argomenti di Fisica e di descrivere le metodiche della Fisica applicata ai fenomeni biologici.

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di schematizzare un fenomeno in termini di grandezze fisiche. Gli studenti applicheranno il metodo scientifico allo studio di fenomeni naturali e saranno in grado di valutare criticamente analogie e differenze tra sistemi fisici.  

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): gli studenti acquisiranno la conoscenza delle leggi che regolano la cinematica, la dinamica, la meccanica dei fluidi, la termologia e l’elettromagnetismo.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): gli studenti saranno in grado di valutare e descrivere quantitativamente i fenomeni fisici negli ambiti oggetto del programma di studio.

Autonomia di giudizio (ability of making judgements): gli studenti svilupperanno autonomia di giudizio e senso critico per la corretta interpretazione dei fenomeni fisici.

Abilità comunicative (communication skills): gli studenti acquisiranno la capacità di descrivere con proprietà di linguaggio i fenomeni fisici, e di fornirne una adeguata interpretazione.

Capacità di apprendimento (learning skills): gli studenti acquisiranno adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze e potranno accedere alla letteratura specializzata nel campo della fisica applicata ai sistemi biologici.

Il metodo didattico utilizzato per lo svolgimento dell'insegnamento è basato su lezioni frontali.

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

Conoscenze importanti: Algebra elementare. Geometria euclidea. Elementi di trigonometria. Uso della notazione scientifica.

Come da Regolamento del Corso di Laurea.

Programma del corso

Parte introduttiva: Grandezze fisiche. Sistema di Unità di Misura SI. Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Somma e differenza tra vettori. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. Versori. Cenni sulla teoria degli errori nelle misure sperimentali. Errori casuali ed errori sistematici.

Elementi di Meccanica: Moto in una dimensione. Vettore posizione e vettore spostamento. Moto rettilineo uniforme. Velocità media e velocità istantanea. Accelerazione media ed accelerazione istantanea. Moto uniformemente accelerato. Moto circolare. Concetto di massa e di densità. Concetto di forza. Principi della dinamica. Quantità di moto e conservazione della quantità di moto. Forza Gravitazionale e Forza Peso. Legge di Hooke. Lavoro compiuto da una forza. Potenza. Definizione di Energia Cinetica ed Energia Potenziale. Teorema dell’energia cinetica. Forze Conservative e Forze non Conservative. Conservazione dell’energia meccanica. Esempi e cenni di applicazioni alla biomeccanica.

Elementi di Fluidostatica e Fluidodinamica: Moto stazionario ed equazione di continuità. Legge di Stevino. Fluidi non viscosi: il teorema di Bernoulli. Fluidi viscosi: moto laminare e moto turbolento. Forze di coesione e tensione superficiale nei liquidi.

Elementi di Termologia: Leggi dei gas perfetti e dei gas reali. Temperatura e calore. Meccanismi di trasmissione del calore: convezione, conduzione, irraggiamento. Transizioni di fase.

Elementi di Elettromagnetismo: Proprietà delle cariche elettriche. Isolanti e Conduttori. La legge di Coulomb. Il vettore Campo Elettrico. Potenziale elettrico. Capacità. Corrente elettrica. Legge di Ohm. Il vettore campo magnetico. Forza magnetica.

Fenomeni ondulatori nei sistemi biologici: Cenni sul meccanismo dell’udito. Cenni sul meccanismo della visione. Lo spettro delle onde elettromagnetiche e relative applicazioni biologiche.

- Fisica applicata alle scienze mediche, CONTESSA - MARZO, Zanichelli Editore

- Introduzione alla Fisica, MIELE – PISANTI – Edises

- Elementi di Fisica, RAGOZZINO - Edises

La verifica dell’apprendimento è affidata ad un esame finale orale. Attraverso domande relative a punti qualificanti delle varie parti del programma si tende ad accertare il livello di conoscenza complessiva acquisita dal candidato, la sua capacità di affrontare criticamente gli argomenti studiati e di mettere in correlazione le varie parti del programma.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Criteri per l’attribuzione del voto finale: 

Alla formulazione del voto finale concorreranno in egual misura la padronanza mostrata nelle argomentazioni qualitative e quantitative, la visione critica degli argomenti affrontati durante il corso e la capacità di mettere in correlazione le varie parti del programma.

• Operazioni fra vettori
• Moto rettilineo uniforme
• Concetti di massa e densità
• Leggi della dinamica
• Lavoro
• Energia cinetica ed Energia potenziale
• Forze Conservative e non Conservative
• Legge dei gas perfetti
• Meccanismi di trasmissione del calore
• Legge di Coulomb
• Legge di Ohm
• Proprietà del campo magnetico
• Fenomeni ondulatori nei sistemi biologici