PRINCIPI DI INFORMATICA MATEMATICA E FISICA APPLICATI ALLE BIOTECNOLOGIE 5

Modulo FISICA APPLICATA ALLE BIOTECNOLOGIE

Il corso ha l’obiettivo dichiarato di fornire le adeguate conoscenze e capacità di comprensione delle leggi fisiche fondamentali che regolano i processi tipicamente usati in ambito bipmedicoe biotecnologico, nonché le abilità nell’applicazione delle conoscenze e la capacità di comprensione del linguaggio scientifico di base.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding):

Sviluppare la capacità di inquadrare e comprendere i fenomeni fisici alla base della fisica e saperli riconoscere, utilizzare e applicare nelle situazioni reali

​Autonomia di giudizio (making judgements):

Lo studente deve essere in grado di inquadrare un problema e elaborare autonomamente soluzioni

Abilità comunicative (communication skills):

Lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e di appropriatezza espressiva nell'impiego del linguaggio tecnico scientifico

Capacità di apprendimento (learning skills):

Il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente le necessarie conoscenze e metodologie teoriche per poter affrontare, studiare e comprendere il funzionamento alla base delle varie metodologie e situazioni con cui dovrà confrontarsi nel suo lavoro professionale

Ogni argomento del programma prevede una parte di lezioni frontali e una parte di esercitazioni in aula su problemi inerenti gli argomenti svolti, per un totale di40 ore di lezioni frontali.

 L'attività viene svolta con il coinvolgimento attivo degli studenti, con esercitazioni in aula.

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

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

E' possibile rivolgersi, inoltre, alla docente referente CInAP (Centro per l’Inclusione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento

Calcolo algebrico, trigonometria di base, geometria (calcolo aree e volumi delle principali figure geometriche elementari, teorema di Pitagora, relazioni tra gli angoli nei triangoli, rette parallele e perpendicolari e relativi angoli, ecc.), capacità di manipolare i dati (equivalenze, cambio unità di misura, notazione scientifica dei numeri come ad esempio 6.022×10²³, 1.6×10^-19, etc), coordinate cartesiane.

fortemente cosigliata

INTRODUZIONE ALLA FISICA
 Descrizione di un fenomeno fisico. Unità di misura ed equazioni dimensionali. Quantificare una grandezza.  Il concetto di errore.  Unità di misura del Sistema Internazionale (SI): tempo, massa, lunghezza.  I prefissi.  Unità derivate.  Equazioni dimensionali. Grandezze scalari e vettoriali.  Rappresentazione dei vettori in componenti rispetto ad un sistema di riferimento.  Operazioni base con i  vettori.

MECCANICA
 Il concetto di forza.  Forze e moto. Scomposizione delle forze.  Leggi di Newton.  Natura vettoriale delle forze.  Peso di un corpo. Alcune forze particolari: attrito, forza di reazione ad un peso.  Azione e reazione.   Il concetto di equilibrio. 
 Moto unidimensionale.  Definizione di spostamento, velocità media, velocità istantanea.  Accelerazione media e istantanea. Moto rettilineo ad accelerazione costante.  La gravitazione. Energia potenziale gravitazionale.  La forza di Newton è conservativa. Il concetto di lavoro ed energia.  Forza elastica e lavoro della forza elastica (molla). .
Cenni sul moto rotazionale.

FLUIDI
 Definizione di fluido. Densità e peso specifico. Pressione.  Come varia la pressione di un fluido a riposo in un campo gravitazionale.  Principio di Pascal. Principio Archimede. Legge di Stevino. Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Viscosità e flusso dei fluidi viscosi. Moto laminare. Cenni di moto turbolento.  Tensione superficiale. Capillarità. 

CALORE E CENNI DI TERMODINAMICA

Definizione di temperatura. Punto triplo dell’acqua. Termometro e calibrazione.  Dilatazione termica. Calore e temperatura.  Capacità termica e calore specifico.  Transizioni di fase.  Calore latente. Esempio sul calore latente. Stato termodinamico (equilibrio).   Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Prima legge della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili.   Seconda legge della termodinamica.  Processi reversibili e irreversibili.  Entropia.  Terza legge della termodinamica. Variazione di entropia nei processi irreversibili.  

CENNI DI ELETTROMAGNETISMO
Fenomeni elettrici e magnetici, cariche elettriche, struttura dell'atomo, metodi di caricamento dei corpi, campo elettrico, potenziale elettrico, corrente elettrica, resistenza elettrica, effetti e rischi della corrente elettrica sull'uomo, materiali magnetici, sorgenti di campi magnetici, effetto di un campo magnetico su cariche in moto, campi magnetici prodotti da correnti, onde elettromagnetiche.

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Gli argomenti elencati saranno svolti in ordine di programma

A. Giambattista, B. Richardson, R. Richardson "Fisica generale" Ed. Graw Hill

F. Borsa, A. Lascialfari ''Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico'' Ed. EdiSES

D. Scannicchio, E. Giroletti "Elementi di Fisica Biomedica" Ed. EdiSES

Prove di fine corso

Test a risposta multipla, problemi da svolgere e domande aperte.

Il superamento dello scritto da accesso all'orale. Si può anche scegliere di confermare il voto dello scritto.

 La votazione segue il seguente schema:

Non idoneo

Conoscenza e comprensione argomento: Importanti carenze. Significative imprecisioni

Capacità di analisi e sintesi: Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi

Utilizzo di referenze: Completamente inappropriato

18-20

Conoscenza e comprensione argomento: A livello soglia. Imperfezioni evidenti

Capacità di analisi e sintesi: Capacità appena sufficienti

Utilizzo di referenze: Appena appropriato

21-23

Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza routinaria Capacità di analisi e sintesi: E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente

Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza buona

Capacità di analisi e sintesi: Ha capacità di analisi e di sintesi buone. Gli argomenti sono espressi coerentemente

Utilizzo di referenze: Utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza più che buona

Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi

Utilizzo di referenze: Ha approfondito gli argomenti

30-30L

Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza ottima

Capacità di analisi e sintesi: Ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.

Utilizzo di referenze: Importanti approfondimenti.

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

Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell’esame:

• Prima ancora delle formule, lo studente deve conoscere bene le varie definizioni e capire il significato fisico delle cose; deve, inoltre, saper collegare gli argomenti ed evidenziare gli eventuali parallelismi (esempi: varie forme della seconda legge di Newton, campo elettrico vs campo magnetico, ecc.).  Non imparare le cose a memoria ma saperle spiegare.
• Sapere riconoscere (e manipolare) grandezze scalari e vettoriali. Saper passare da un’unità di misura all’altra.
• Saper fare la rappresentazione la grafica dei fenomeni (esempi: moto dei corpi, costruzione immagini con specchi e lenti, trasformazioni di stato, …)
• comprendere la fisica di base delle principali tecniche analizzate durante il corso