FISICA

A.A. di erogazione 2021/2022
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in BIOTECNOLOGIE
 (A.A. 2021/2022)

Docenti

Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) (FIS/07)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56
Dettaglio ore: 
Lezione (32 ore), Esercitazione (24 ore)

Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti contenuti e strumenti per osservare e comprendere i fenomeni naturali, inquadrarli nel contesto delle leggi fisiche, rappresentare le variabili che li descrivono in modo grafico e analizzare quanto rappresentato in maniera critica. Il corso concorre agli obiettivi formativi del Corso di Laurea, sviluppando le capacità di: osservazione e interpretazione dei fenomeni fisici anche tramite conoscenze matematico-statistiche; integrazione delle conoscenze apprese in diversi ambiti per applicarle nella soluzione di problemi nuovi e interdisciplinari.
Alla fine del corso gli studenti saranno capaci di:
1) osservare i fenomeni naturali inquadrandoli in un contesto di leggi fisiche
2) risolvere in maniera autonoma semplici problemi fisici rappresentando i risultati in modo grafico e numerico per comprendere la relazione tra variabili
3) esporre un argomento di fisica, utilizzando il linguaggio scientifico ed espressioni matematiche

Per comprendere gli argomenti del corso e realizzare le attività pratiche previste, agli studenti è richiesto di possedere i seguenti elementi, affrontati durante il corso di Matematica del primo semestre:
- nozioni base di matematica (algebra, trigonometria, basi del calcolo differenziale e integrale)
- nozioni base di statistica e analisi dei dati
- capacità di interpretare un grafico di funzione.

INTRODUZIONE
- excursus sul ruolo della fisica nella biologia
- i vettori e la loro composizione
- concetto di errore in una misura sperimentale: accuratezza e consistenza
- Unità di misura e grandezze fisiche

MOTI E FORZE
- le variabili della cinematica: spazio, tempo, velocità e accelerazione
- rappresentazione grafica delle variabili e loro analisi
- il moto di caduta libera
- il moto parabolico
- il moto circolare uniforme;
- il moto di un pendolo;
- la dinamica e le sue leggi: i concetti di forza e massa; le tre leggi di Newton; esempi di forze
- i tipi di attrito; la resistenza aerodinamica di un fluido e i suoi effetti
- il piano inclinato: l’importanza del sistema di riferimento;

ENERGIA e PRINCIPI DI CONSERVAZIONE
- le forme di energia e le trasformazioni “energetiche”
- i concetti di lavoro e potenza
- i principi di conservazione di: energia, quantità di moto e momento angolare; la loro applicazione

I FLUIDI
- pressione e densità
- fluidi a riposo: la legge di Stevino; il principio di Pascal; il principio di Archimede e le sue applicazioni
- la fluidodinamica con fluidi ideali: l’equazione di continuità; l’equazione di Bernoulli e le sue applicazioni
- i fluidi viscosi: la portata; il moto laminare e quello turbolento; la relazione tra portata e viscosità nelle due condizioni e la sua applicazione al sistema circolatorio
- la tensione superficiale: definizione e applicazioni;
- la capillarità e la legge di Jurin
- la legge di Laplace e il funzionamento degli alveoli polmonari

TERMODINAMICA
- il calore e il principio zero della termodinamica
- la temperatura e la relazione con il calore: modi di trasferimento del calore
- calore specifico e capacità termica
- i gas perfetti, le variabili di stato, le leggi delle trasformazioni e la rappresentazione tramite il diagramma di Clapeyron
- il primo principio della termodinamica e la sua applicazione
- l’entropia e il secondo principio della termodinamica
- le macchine termiche e il loro rendimento

OTTICA
- lo spettro elettromagnetico
- l’ottica geometrica:
* riflessione e rifrazione
* indice di rifrazione e dispersione cromatica
* la lamina a facce parallele e il prisma
* la riflessione totale e le fibre ottiche
* le lenti sottili
* l’occhio: caratteristiche; difetti; formazione dell’immagine
- l’ottica ondulatoria (facoltativa):
* l’interferenza e l’esperimento di Young
* l’interferenza nelle lamine sottili
* la diffrazione da un’apertura singola
* la diffrazione da un’apertura circolare e il potere risolutivo di uno strumento ottico
* il reticolo di diffrazione e la spettrometria
* la polarizzazione della luce e la misura del potere rotatorio delle sostanze

ELETTROSTATICA
- la carica elettrica
- la forza di Coulomb
- il campo elettrico e il potenziale elettrico
- il dipolo elettrico
- il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss
- conduttori e isolanti
- i condensatori e il concetto di capacità
- la corrente elettrica e gli elementi di un circuito elettrico
- carica e scarica di un circuito RC

MAGNETISMO
- confronto tra elettricità e magnetismo
- il campo magnetico
- la forza di Lorentz e lo spettrometro di massa
- relazione tra campo elettrico e campo magnetico
- il filo percorso da corrente: la legge di Biot-Savart e la legge di Ampere
- (facoltativo) l’induzione magnetica e la legge di Faraday
- (facoltativo) le equazioni di Maxwell

Il corso si articola in:
- lezioni frontali (32h) durante le quali il docente partirà da domande stimolo per affrontare i diversi ambiti della fisica. Lo spunto per tali domande sarà il più possibile legato all’ambito di studio del Corso di Laurea. Gli argomenti trattati a lezione sono accompagnati da slide, e quando possibile da brevi filmanti. Tali supporti multimediali verranno messi a disposizione degli studenti. Sono previsti (situazione pandemica permettendo) piccoli esperimenti, quando possibile, svolti in aula con materiali poveri.
- esercitazioni (24h) durante le quali verranno: svolti esercizi che permettano un’applicazione critica di quanto visto a lezione e richiedano la rappresentazione grafica delle variabili coinvolte nel fenomeno fisico, con valutazione critica di quanto ottenuto. Tali esercitazioni permetteranno anche la verifica dell’apprendimento tramite le “prove in itinere”.

La verifica dell’apprendimento avviene in diverse fasi:
- durante il corso
–agli studenti verranno sottoposte due prove in itinere, con esercizi, simili a quelle svolte durante le esercitazioni. Gli studenti che supereranno le due prove in itinere potranno accedere direttamente all’esame orale.
- al termine del corso
- esame scritto: per gli studenti che non avranno svolto le prove in itinere o non avranno superato le stesse. Consisterà in una prova con esercizi, simili a quelli svolti durante le ore di esercitazione.
– esame orale:
* chi ha svolto le prove in itinere, può accedere all’esame orale portando un argomento a scelta tra quelli trattati durante il corso
* chi non ha svolto le prove in itinere, ma ha superato uno degli appelli scritti, può accedere all’esame orale, durante il quale gli verrà chiesto uno degli argomenti del corso a discrezione del docente.

I seguenti testi sono utilizzati nel corso:
- Halliday, Resnick, Walker: Fondamenti di fisica. Vol. 1 e 2, ISBN-10: 8808182983, ISBN-10: 8808183114
Agli studenti sono fornite le slide di ogni lezione, materiale informativo quando necessario (articoli e note).

Per altre informazioni chiedere al docente: agnese.giaz@uninsubria.it

Cerchi il programma? Potrebbe non essere ancora stato caricato o riferirsi ad insegnamenti che verranno erogati in futuro.
Seleziona l‘anno in cui ti sei immatricolato e troverai le informazioni relative all'insegnamento del tuo piano di studio.

A.A. 2020/2021

Anno di corso: 1
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2019/2020

Anno di corso: 1
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 1
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 1
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 1
Curriculum: