Divulgare i principi fondamentali della fisica classica
fornendo strumenti analitici per la loro rappresentazione matematica.
Modulo e/o Codocenza | Docente | CFU |
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ELEMENTI DI FISICA | Marco Francardi | 6 |
FISICA DELLE RADIAZIONI | Marco Francardi | 1 |
Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 29/11/2023
Fornire allo studente le basi per comprendere le principali
fenomenologie fisiche e saperne applicare i concetti.
ELEMENTI INTRODUTTIVI
- GRANDEZZE FISICHE : Concetto
operativo di grandezza fisica. Grandezze
fondamentali e derivate; Sistemi di unità di misura. Multipli e
sottomultipli di unità di misura. Grandezze dimensionali; Misurazione
degli angoli. Il radiante; Cause d'errore.
Errori sistematici ed errori accidentali. Errore quadratico medio e
deviazione standard; Uso delle potenze positive e negative di 10;
Notazione scientifica; Errore di
parallasse. Sensibilità, precisione, prontezza e portata di uno
strumento di misurazione Grandezze scalari e vettoriali; Operazioni con i vettori; Somma di due
o più vettori; Decomposizione di un vettore; Prodotto
di uno scalare per un vettore; Prodotto scalare di due vettori; Prodotto vettoriale di due vettori
IL MOVIMENTO: La
velocità e l'accelerazione come grandezze scalari; Analisi del moto; Dipendenza
funzionale e rappresentazione grafica. Tabelle e diagrammi. Pendenza di una
curva; Rapidità di variazione di Una
grandezza; Moto uniforme e moto
uniformemente vario; La velocità e 1' accelerazione come vettori;
Velocità angolare; Moti periodici e
grandezze periodiche; Periodo e frequenza;
LE FORZE: II concetto di forza e il principio d'inerzia; Effetto
dinamico ed effetto statico delle forze. Misurazione statica delle forze. Legge
di Hooke; II concetto di massa e il secondo
principio della dinamica; La forza peso e l'accelerazione di gravita; II terzo principio della dinamica. Sistemi
propulsivi; Moti curvilinei e forza centripeta; Altra forma della seconda legge della dinamica; Equilibrio statico di un punto materiale o di un oggetto assimilabile a un punto.
Equilibrante di un sistema di forze; Corpi rigidi e loro proprietà.
Risultante di forze parallele applicate a
un corpo rigido. Centro di gravità; Equilibrio di un corpo rigido cui
siano applicate forze concorrenti in un
punto o forze complanari e non parallele; Centro di massa; Momento di
una forza rispetto a un punto; Coppia di forze; Condizioni generali di
equilibrio di un corpo rigido; Equilibrio
di un corpo rigido con un asse fisso. Caso particolare di forze complanari;
Definizione e condizione di equilibrio di una leva. Vari tipi di leva. Leve nel
corpo umano; Carrucole fisse e mobili.
Paranco; Bilancia analitica;
IL LAVORO E
L’ENERGIA: Lavoro di una forza; II teorema dell'energia cinetica; II
concetto di energia; Forze conservative; Energia potenziale; Sistemi meccanici conservativi.
L'energia meccanica dei sistemi reali. Considerazioni conclusive sull'energia e sul lavoro; Potenza; Lavoro fisiologico e lavoro in senso fisico;
MECCANICA DEI FLUIDI:
Definizione e unità di misura della pressione; Densità e peso specifico; Definizione di fluido. Liquidi e gas; Forze
agenti su di un volume di fluido in quiete; Legge
di Stavino; Equilibrio di liquidi in vasi fra loro comunicanti; Manometri ad aria libera. Pressione normale; Legge di Pascal. Pressa
idraulica; Legge di Archimede. Equilibrio
dei galleggianti; Fluidi ideali. Moto stazionario e costanza della
portata; Teorema di Bernouille;
Applicazioni biologiche e tecniche dell'equazione di Bernouille; L'attrito interno dei liquidi reali; Moto lamellare e coefficiente di viscosità; Liquidi
reali e teorema di Bernouille; Perdita di carico; Regime di Poiseuille e legge di Hagen-Poiseuille; Resistenza viscosa. Processo di sedimentazione; Eritrosedimentazione; Centrifugazione; Regime laminare e regime
vorticoso. Numero di Reynolds; La circolazione sanguigna; Pressione arteriosa e
lavoro del cuore; Misurazione della
pressione arteriosa con lo
sfigmomanometro;
ELEMENTI DI
TERMODINAMICA: II concetto di temperatura; La scala centigrada delle
temperature; Termometri a dilatazione. Termometro clinico; Le leggi dello stato
gassoso ideale: legge di Boyle-Mariotte e
leggi di Gay-Lussac; L'equazione di stato dei gas perfetti; Scala
assoluta delle temperature; Definizione microscopica di gas perfetto;
Significato cinetico della temperatura e
della pressione; II comportamento dei gas reali; Equazione di van der
Waals; Temperatura critica; Vapore
saturo e tensione massima di vapore; Modi di ottenere la condensazione di un
vapore; Umidità relativa;
CARICHE ELETTRICHE e
CORRENTI: La carica elettrica.
Conduttori e isolanti; Campo elettrico e intensità del campo elettrico; Legge di
Coulomb; Unità di misura delle cariche elettriche; Costante dielettrica; La costante dielettrica dell'acqua e il
fenomeno della dissociazione elettrolitica; Potenziale elettrico e differenza di
potenziale; Gradiente di potenziale; Condensatori elettrici; Corrente elettrica
e intensità di corrente; La corrente continua. Considerazioni
energetiche sui circuiti elettrici; Le leggi di Ohm. Resistenza elettrica e
resistività; Resistenze in serie e in parallelo; Resistenza
interna di un generatore;
L'energia termica collegata con l'effetto Joule; Potenza assorbita da un dispositivo; Elettrolisi e leggi di Faraday; Elettroforesi;
Carica e scarica di un condensatore;
MAGNETISMO: Definizioni;
Campo magnetico; Forza magnetica agente su una carica; Carica in moto circolare;
Traiettorie elicoidali e a spirale; Ciclotrone; Spettrometro di massa; Campo
magnetico generato da corrente in un filo rettilineo; Campo magnetico di un
solenoide; Campo magnetico di una spira; Forza magnetica agente su una
corrente; Forza magnetica fra due fili paralleli; Momento torcente su di una
bobina; Proprietà magnetiche dei materiali; Induzione elettromagnetica; Legge
di Faraday-Lenz; Applicazioni della legge di Faraday; Generatore e motore
elettrico; Il trasformatore;
LE LENTI E IL MICROSCOPIO: Natura ondulatoria della luce; Ottica
geometrica; Le leggi della riflessione e della rifrazione; Indice di rifrazione
relativo ed assoluto; Fenomeno di dispersione; Riflessione totale; Fibre
ottiche ed endoscopia; Diottro sferico. Lenti sottili. Distanza focale e potere
diottrico; Lenti convergenti e divergenti; Costruzione dell’immagine per le
lenti sottili. Lente d’ingrandimento; Ingrandimento lineare e ingrandimento
visuale; Microscopio composto; L’occhio umano;
IL SUONO: Caratteristiche comuni dei fenomeni ondulatori; Onde elastiche ed
elettromagnetiche; Onde longitudinali, trasversali e superficiali; Natura del
suono. Lunghezza d’onda; Caratteri distintivi e classificazione dei suoni;
Misurazione dell’intensità sonora in decibel; Effetto Doppler; Flussimetri
Doppler; Applicazioni tecniche ed effetti biologici degli ultrasuoni; Gli
ultrasuoni nella diagnostica medica;
LE RADIAZIONI IONIZZANTI: Il fenomeno di ionizzazione; Classificazione
delle radiazioni ionizzanti; La ionizzazione prodotta dai vari tipi di
radiazione; L’elettronvolt; Ionizzazione specifica; L’azione delle radiazioni
ionizzanti nei tessuti animali: fase fisico-chimica e fase chimica; I danni
biologici delle radiazioni ionizzanti; I raggi X; Grandezze e unità di misura dosimetriche;
119 ore di studio individuale
Lezioni frontali, esercitazioni
- RAGOZZINO , Elementi di Fisica – Per studenti di scienze
biomediche, EdiSES, Napoli;
(Slide del corso scaricabili dal sito)
Le modalità sono indicate dall’art.8 del Regolamento
didattico d’Ateneo.
L’esame finale prevede sia una prova scritta che una orale.
Per l’accesso alla prova orale è necessario conseguire una valutazione maggiore
o uguale a 16 nella prova scritta. La prova scritta sarà costituita di 4
esercizi da svolgere in un tempo massimo di 3h. Per la sola prova scritta sarà
consentito l’utilizzo di un formulario (precedentemente approvato e siglato dal
docente, anche in sede di esame) e di una calcolatrice (non è ammesso
l’utilizzo di smartphone). Il voto finale scaturirà da una media aritmetica
delle due prove, debitamente modulata dal giudizio del docente che terrà conto
della partecipazione dello studente durante le lezioni frontali.