Programmi dei corsi

 

60/57/2 - FISICA

Anno Accademico ​2015/2016

Docente
DANIELE ​CHIRIU (Tit.)
Periodo
Primo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
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Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/57] ​ ​BIOLOGIA [57/00 - Ord. 2012] ​ ​PERCORSO COMUNE648
Obiettivi

Fornire le nozioni fisiche di base, avendo attenzione a far anche riferimento a sistemi, fenomeni, applicazioni e problematiche di carattere biologico. Gli argomenti affrontati saranno i seguenti: cinematica e dinamica del punto materiale, l'energia e sue molteplici trasformazioni; nozioni elementari di come possono essere trattati in modo elementare insiemi statistici di particelle come i fluidi (ideali e reali) e i gas perfetti; nozioni basilari di termodinamica e meccanica statistica e le relazioni esistenti tra esse; comprensione elementare del meccanismo fisico alla base delle tecniche di separazione come sedimentazione, centrifugazione, elettroforesi; conoscenze basilari su origine e applicazioni dii rilievo riguardo fenomeni elettro-magnetici (incluse le onde) e la realizzazione e risoluzione di semplicissimi circuiti, unitamente a nozioni fondamentali circa i pericoli legati all'utilizzo dei dispositivi elettrici e delle onde elettromagnetiche; cenni elementari di ottica principalmente geometrica, ma anche fisica, atte in particolare alla comprensione dei principi fisici di funzionamento del microscopio ottico composto. Si cerchera' di far acquisire le conoscenze menzionate in modo da stimolare la capacita' di problem solving applicandole alla risoluzione di semplici problemi, in cui si chiedera' di dimostrare anche padronanza nella gestione e trasformazione delle unita' di misura delle grandezze fisiche e dei semplici calcoli aritmetici richiesti, nonche' avere una prima conoscenza pur quanto sommaria e elementare dei diversi tipi di errori legati alla misurazione delle grandezze fisiche e degli accorgimenti adottabili per la loro riduzione a seconda del contesto di applicazione.

Conoscenza e capacità di comprensione:
Lo studente deve apprendere le nozioni di base della fisica classica per saper interpretare secondo il metodo scientifico razionale (galileiano) basilari e semplici fenomeni naturali fondamentali, sapendo dare una descrizione quantitativa di alcune semplici situazioni concrete, proposte attraverso esercizi, coinvolgenti semplici moti, forze, energia, meccanica dei fluidi, termodinamica, elettromagnetismo, circuiti e ottica geometrica.
Si cerchera' inoltre di fare costante riferimento a situazioni coinvolgenti semplici sistemi biologici non sottraendosi a fare rapidi e semplici riferimenti delle nozioni secondo il punto di vista della fisica moderna.
Capacità applicative:
Sviluppo delle capacita' di problem solving. Basilari nozioni sulll'effettuazione di misure e problematiche ad esse correlate.
Autonomia di giudizio:
Valutazione della didattica. Sviluppo di giudizio cirtico, razionale e logico. Superamento del ragionamento libresco, meccanico, sterilmente procedurale.
Abilità nella comunicazione:
Il corso contribuisce all’apprendimento del linguaggio scientifico in generale e a quello della fisica in particolare, attraverso un' esposizione scritta e orale rigorosa, precisa, logica, puntuale, pertinente sintetica ed esaustiva nella esposizione dei temi per quanto semplici e elementari.
Capacità di apprendere:
Il corso di fisica stimola le capacità critiche mediante lo svolgimento di un ampio numero di esercizi su tutti gli argomenti trattati, cercando di insegnare un approccio ai problemi generale,logico, non libresco contribuendo ad uno sviluppo adeguato delle capacita' metacognitive, aiutando a sviluppare le interconnessioni e similitudini esistenti tra i ragionamenti occorrenti per risolvere problemi in ambiti anche piuttosto differenti tra loro .
Il corso si prefigge inoltre di fornire una base necessaria per la comprensione di fenomeni relativi ad altre scienze e un metodo per poter apprendere in autonomia saperi non direttamente affrontati durante il corso.
Il corso dovrebbe inoltre contribuire a sviluppare capacita' un' attitudine all'utilizzo consueto e pertinente della manualistica di lavoro.

Prerequisiti

Conoscenza dell’ algebra e della trigonometria. Nozioni di base di analisi matematica. Buona padronanza operativa di queste conoscenze.

Contenuti

Metodo scientifico e grandezze fisiche, loro misura e tipi di errori associati Sistemi di unità di misura. Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni con i vettori. Cinematica del punto materiale. Moto rettilineo uniforme, moto uniformemente accelerato, moto circolare uniforme. I principi della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali e non. Esempi di forze. Lavoro ed energia sua conservazione e sue molteplici forme e possibili trasformazioni. Statica dei fluidi. Legge di Stevino. Principi di Archimede e Pascal, teorema di Torricelli Dinamica dei fluidi ideali. Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Fluidi reali. Sedimentazione e centrifugazione. Calore ed energia. Equazione di stato dei gas perfetti. Principi della termodinamica. Elementi di teoria cinetica dei gas. Entropia, temperatura e loro significato. Trasformazioni di stato Elettrostatica. Legge di Coulomb. Conservazione e quantizzazione della carica. Campo elettrico e potenziale elettrico. Capacità e condensatori. Intensità di corrente. Resistenza. Leggi di Ohm. Circuiti elettrici elementari. Importanti dispositivi elettrici. Pericoli legati all'utilizzo dei dispositivi elettrici. Cenni sul campo magnetico. Nozioni basilari su onde e spettro elettromagnetico compresi importanti applicazioni e pericoli legati all'esposizione alle radiazioni elettromagnetiche. Ottica geometrica. Leggi della riflessione e della rifrazione. Cenni sul fenomeno dell'interferenza e della diffrazione. Lenti e microscopi.

Metodi Didattici

Lezioni frontali con proiezione di diapositive e video, unitamente a semplici esperimenti didattici alla cattedra, visita al museo di fisica dell'ateneo. Tutoraggio per svolgimento quesiti e problemi. Assistenza didattica anche on line attraverso email. Ricevimento.

Verifica dell'apprendimento

"Modalità di iscrizione all’esame
Iscrizione tramite e-mail al docente e tramite la piattaforma on-line esse3 dell'ateneo.

Modalità d’esame
Gli studenti possono superare l’esame sostenendo con esito positivo due prove scritte durante il periodo di svolgimento delle lezioni. Alternativamente possono sostenere una prova scritta generale. Non e' possibile sostenere prove parziali durante gli altri periodi dell'anno.
Le prove scritte constano di semplici esercizi numerici, formulati in modo da dare maggior peso al senso logico piuttosto che alle difficoltà di calcolo, correlati da quesiti teorici per e i quali e' per lo più richiesta una risposta breve e immediata. Gli esercizi vertono su tutti gli argomenti di programma e un'attenzione particolare e' riservata a quegli argomenti e competenze di particolare interesse nella formazione di un biologo.
Prove orali sono comunque previste laddove il docente ne ravvisi la necessità ed in altre particolari situazioni.
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Testi

"Testi di riferimento
Testo principale
C. Giancoli, Fisica, seconda edizione (Casa Editrice Ambrosiana)
Altri testi
J. Walker, Elementi di Fisica (Zanichelli)
Per gli esercizi
M. Celasco, D. Panzieri, Duemila problemi di fisica completamente risolti, EGIG (1997)
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Altre Informazioni

Vengono messe a disposizione su uno spazio web le trasparenze mostrate durante la lezione. Sono inoltre reperibili sullo stesso spazio, insieme ad altre utili informazioni sul corso, gli esercizi risolti e i testi dei compiti proposti agli studenti in appelli precedenti. Viene anche fornito l'elenco completo di tutti gli esercizi svolti durante il tutoraggio e un amplissimo elenco di possibili quesiti teorici della tipologia di quelli proposti all'esame.