Fisica I

Anno accademico 2010/2011

Obiettivi formativi del corso

Fornire gli strumenti di base, matematici e fisici, per affrontare argomenti di crescente complessità ; introdurre lo studente allo studio e all’applicazione del metodo sperimentale, fondamentale strumento di indagine in ogni disciplina scientifica ; illustrare gli aspetti più significativi dei fenomeni naturali, con particolare riferimento alla misura delle grandezze che li caratterizzano; descrivere, in un contesto di continuità logica, le più comuni proprietà fisiche che costituiscono supporto e interpretazione per grandezze di interesse biomedico.

Note

La verifica dell'apprendimento verrà effettuata mediante prove scritte in itinere e verifica finale scritta

Programma

Lezioni Frontali

Introduzione alla metodologia delle scienze fisiche. Il Sitema Internazionale di unità di misura. Campioni di tempo, lunghezza e massa. Cenni di strumenti ed errori di misura.

Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Operazioni con i vettori.

Sistemi di riferimento. Moto rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato. Moto dei corpi in caduta libera. Velocità e accelerazione in un moto tridimensionale. Il moto circolare uniforme. Periodo e frequenza. Sistemi di riferimento in moto relativo rispetto ad un altro.

Il concetto di forza. I tre principi della dinamica. Massa e Peso. Il piano inclinato. Le forze di attrito. Il moto armonico semplice. Il pendolo semplice. Moto di un punto materiale sotto l'azione della forza elastica. Onde elastiche.

Lavoro ed energia. Lavoro di una molla. Lavoro della forza peso. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Potenza. Energia potenziale. Forze conservative e non conservative. Principio di conservazione dell'energia meccanica.

Quantità di moto di un sistema di particelle. Conservazione della quantità di moto in un sistema isolato. Urti in due e tre dimensioni.

Definizione di fluido. Densità. Pressione e sue unità di misura. Variazione della pressione in un fluido in quiete: legge di Stevino. Il principio di Pascal. Il principio di Archimede. Misura della pressione: il barometro di Torricelli e il manometro a tubo aperto. Linee di flusso ed equazione di continuità. Equazione di Bernoulli. Liquidi reali e teorema di Poiseuille.

Termometria, calorimetria e principio zero della termodinamica. Il primo principio e la conservazione dell’energia. Gas ideali e gas reali. Il secondo principio della termodinamica e l’entropia. Termodinamica applicata alle macchine termiche.

Esercitazioni di Laboratorio

Misura di lunghezze. Errori e propagazione degli errori.
Principio di Pascal. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Misure di densità.
Tensione superficiale. Superficie minima. Misura della tensione superficiale.
Fluidodinamica. Teorema di Bernoulli. Liquidi reali e teorema di Poiseuille.
Fluidi non Newtoniani

Testi consigliati e bibliografia

1) Appunti delle lezioni 2) A. Giambattista, B. McCarthy Richardson, R. Richardson "Fisica Generale. Principi e Applicazioni" Ed. McGraw-Hill 3) D. Scannicchio "Fisica Biomedica" Ed. Edises 4) J. Walker "Fondamenti di Fisica" ed. Zanichelli (Bologna) 5) D. Halliday-R. Resnick-J. Walker: "Fondamenti di Fisica", Casa Ed. Ambrosiana (Milano). 6) J. W. Kane – M. M. Sternheim: “Fisica Biomedica", ed. E.M.S.I. (Roma) 7) Risorse e link da Internet