Syllabus del corso
Obiettivi
L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze fondamentali della Fisica Classica, utili per la comprensione dei fenomeni fisici alla base dei processi biologici.
1. Conoscenza e capacità di comprensione
Acquisizione dei concetti base della Fisica Classica.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Applicazione dei principi fisici nella risoluzione di problemi quantitativi e nell’interpretazione di fenomeni naturali, anche connessi alla chimica e alla biologia.
3. Autonomia di giudizio
Sviluppo della capacità critica nell’analisi di fenomeni fisici e nella valutazione dei modelli fisici più appropriati per descrivere un particolare sistema, anche biologico.
4. Abilità comunicative
Acquisizione del linguaggio scientifico necessario per descrivere e discutere fenomeni fisici.
5. Capacità di apprendimento
Potenziamento delle capacità di apprendere in modo autonomo e critico concetti scientifici di base.
Contenuti sintetici
- Meccanica del punto materiale e del corpo rigido
- Meccanica dei fluidi
- Termodinamica
- Elettromagnetismo e ottica
Programma esteso
- Grandezze misurabili, grandezze scalari e vettoriali, equazioni del moto
- Moti rettilinei, parabolici, circolari, armonici
- Forze e principi della dinamica
- Attrito radente e viscoso
- Lavoro ed energia meccanica
- Quantità di moto, centro di massa, sistemi di particelle
- Momento d'inerzia, momento della forza, momento angolare
- Fluidostatica
- Fluidodinamica
- Energia termica, calore, temperatura
- Principi della termodinamica
- Teoria cinetica dei gas, meccanica statistica
- Elettrostatica
- Elettrodinamica
- Campi magnetici e induzione elettromagnetica
- Elettromagnetismo ed equazioni di Maxwell
- Onde meccaniche e onde elettromagnetiche
- Ottica geometrica e ondulatoria
Prerequisiti
Conoscenze di base della matematica della scuola secondaria superiore
Modalità didattica
32 Lezioni frontali da 2 ore, costituite da:
a) una parte di lezione focalizzata sulla presentazione di contenuti, concetti e principi (didattica erogativa, DE).
b) una parte di lezione focalizzata sugli interventi dei corsisti, la risoluzione guidata di esercizi e la discussione di esempi applicativi, anche in ambito biologico (didattica interattiva, DI).
Tutte le attività sono svolte in presenza.
L'insegnamento è tenuto in lingua italiana.
Materiale didattico
A. Alessandrini: "Fisica per le scienze della vita", Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli 2023
J.W. Jewett & R.A. Serway: “Principi di Fisica”, EdiSES, vol.1 e 2
A. Giambattista: "Fisica Generale" 3/ed. McGrawHill
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La valutazione delle conoscenze degli studenti averà mediante esame scritto ed orale.
L'esame scritto ha una durata di 90 minuti ed è composto da 5 esercizi (3 punti ciascuno) e 4 problemi (4 punti ciascuno). Il compito viene svolto su fogli a protocollo consegnati dal docente, ed i risultati vanno riportati su un apposito foglio consegnato dal docente. Non è permesso l'utilizzo di cellulari o tablet, ma è consentito l'utilizzo di una calcolatrice. L'esame è superato con una valutazione maggiore o uguale a 18 punti.
Durante l'esame orale (sostenibile dopo il superamento dello scritto) vengono discussi gli argomenti trattati nel corso per valutare la conoscenza e la comprensione acquisite. L'esame è superato con una valutazione maggiore o uguale a 18 punti.
Il voto finale è la media aritmetica dei voti dello scritto e dell'orale (se entrambi superati).
Durante l'anno vengono organizzati due compiti parziali.
- primo parziale: meccanica
- secondo parziale: termodinamica ed elettromagnetismo
Le modalità di svolgimento dei compiti parziali sono uguali a quelle dell'esame scritto. Il superamento di entrambi i compiti parziali equivale al superamento dell'esame scritto (con voto pari alla media aritmetica dei compiti parziali).
Orario di ricevimento
Su appuntamento via mail al docente
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to provide fundamental knowledge of Classical Physics, useful for understanding the physical phenomena underlying biological processes.
1. Knowledge and understanding
Acquisition of basic concepts in Classical Physics.
2. Applying knowledge and understanding
Application of physical principles to solve quantitative problems and interpret natural phenomena, including those related to chemistry and biology.
3. Independent judgment
Development of critical thinking skills in analyzing physical phenomena and evaluating the most appropriate physical models to describe a given system, including biological systems.
4. Communication skills
Acquisition of the scientific language necessary to describe and discuss physical phenomena.
5. Learning skills
Enhancement of the ability to independently and critically learn basic scientific concepts.
Contents
- Mechanics of material point and rigid body
- Fluid mechanics
- Thermodynamics
- Electromagnetism and optics
Detailed program
- Measurable quantities, scalar and vector quantities, equations of motion
- Rectilinear, parabolic, circular, and harmonic motions
- Forces and principles of dynamics
- Friction
- Work and mechanical energy
- Linear momentum, center of mass, systems of particles
- Moment of inertia, torque, angular momentum
- Fluidostatics
- Fluidodynamics
- Thermal energy, heat, temperature
- Thermodynamics principles
- Kinetic theory of gases, statistical mechanics
- Electrostatics
- Electrodynamics
- Magnetic fields and electromagnetic induction
- Electromagnetism and Maxwell's equations
- Mechanical waves and electromagnetic waves
- Geometrical optics and wave optics
Prerequisites
Basic mathematics of the high school
Teaching form
32 lectures (2h) in the classroom, composed by:
a) a section focused on the presentation of contents, concepts and principles (didattica erogativa, DE).
b) a section focused on trainees interventions, guided problem-solving and discussion of practical examples, including applications in the biological (didattica interattiva, DI).
Didactic activities are conveyed by means of face-to-face lectures.
Teaching language: Italian.
Textbook and teaching resource
A. Alessandrini: "Fisica per le scienze della vita", Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli 2023
J.W. Jewett & R.A. Serway: “Principi di Fisica”, EdiSES, vol.1 e 2
A. Giambattista: "Fisica Generale" 3/ed. McGrawHill
Semester
First semester
Assessment method
Student knowledge is assessed through a written and an oral exam.
The written exam (90 minutes) consists of 5 exercises (3 points each) and 4 problems (4 points each). The exam must be completed on official paper provided by the instructor, and the results must be recorded on a specific answer sheet also provided by the instructor. The use of mobile phones or tablets is not allowed, calculators are permitted. The exam is passed with a score higher or equal to 18.
The oral exam can be done only after the written exam, and involves a discussion of the course topics to evaluate the student’s understanding and knowledge. The exam is passed with a score higher or equal to 18.
The final score is the average of the written and oral score.
During the academic year, two partial exams are held.
- First partial: mechanics
- Second partial: thermodynamics and electromagnetism
The format of the partial exams is the same as that of the written exam. If both the partial exams are passed, the written exam is considered passed (with the average score of the partial exams).
Office hours
Mail to the instructor
Sustainable Development Goals
Staff
-
Carlo Santambrogio
