Ateneo - UPO

Lo scopo del corso è fornire le nozioni fondamentali della fisica classica e alcuni elementi di fisica moderna, con particolare attenzione alle applicazioni di interesse biologico e biomedico.Il corso introduce gli strumenti di base necessari per descrivere fenomeni meccanici, termodinamici, elettrici, magnetici, ondulatori e nucleari, sviluppando la capacità di interpretare quantitativamente semplici sistemi fisici rilevanti per le scienze della vita.

Slide proiettate a lezione, rese disponibili online al termine del corso.Qualsiasi testo universitario in cui la materia sia affrontata anche con l’uso di derivate e integrali è adatto.G. Duncan, “Fisica per Scienze Biomediche”, Casa Editrice Ambrosiana (CEA).D. C. Giancoli, “Fisica”, 2ª edizione, CEA, 2006.J. Walker, “Fondamenti di fisica”, Zanichelli, 2005.R. A. Serway, “Principi di fisica”, 3ª edizione, EdiSES, 2004.D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, “Fondamenti di fisica”, volumi 1 e 2, CEA, 2006.

Il corso ha lo scopo di approfondire gli elementi di fisica utili per il corso di laurea e di avviare gli studenti all’uso di metodologie di analisi dei dati sperimentali.L’insegnamento si propone di mettere gli studenti nelle condizioni di comprendere i principi e le leggi fondamentali della fisica classica e alcuni elementi di fisica moderna, e di applicarli in semplici contesti di interesse biologico e biomedico.Al termine del corso, gli studenti dovranno essere in grado di descrivere quantitativamente fenomeni fisici elementari, risolvere semplici problemi numerici e interpretare correttamente grandezze fisiche, unità di misura, dati sperimentali e risultati.

Si richiedono le conoscenze elementari di matematica (ad esempio: algebra, geometrica, analisi elementare). Il corso di Matematica è considerato propedeutico.

Lezioni frontali in aula con presentazioni di slide. Saltuario utilizzo della lavagna per esercizi.

Durante il corso il controllo dell'apprendimento verrà effettuato mediante domande durante le lezioni frontali e le esercitazioni, nonché attraverso esempi di quiz a risposta chiusa su parti teoriche del programma e problemi proposti sulla piattaforma D.I.R., con lo scopo di favorire l'autovalutazione, il monitoraggio dell'apprendimento e la preparazione alla prova d'esame.Le studentesse e gli studenti con disabilità, Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa. Dopo aver preso contatto con lo Staff di Ateneo, le studentesse e gli studenti possono concordare con la docente o il docente titolare dell'insegnamento le modalità di svolgimento dell'esame, in relazione agli aspetti didattici previsti.

L’esame consiste in una prova scritta individuale della durata di 1 ora. La prova valuta la capacità di applicare le conoscenze acquisite durante il corso ed è composta da 14 domande a risposta chiusa, 8 domande a risposta aperta e una domanda aperta di approfondimento. Il livello di difficoltà delle domande corrisponde al programma svolto e ai testi di riferimento indicati su DIR. Per le domande a risposta chiusa viene attribuito 1 punto per ogni risposta esatta, per le domande a risposta aperta vengono attribuiti 2 punti per ogni risposta corretta, mentre la domanda di approfondimento è valutata fino a un massimo di 3 punti. Durante la prova non è consentito consultare appunti o libri. La valutazione è espressa in trentesimi e la prova è superata con un voto uguale o superiore a 18. L’eventuale attribuzione della lode richiede il raggiungimento del punteggio massimo e una valutazione pienamente positiva della domanda di approfondimento. La sufficienza si raggiunge dimostrando la conoscenza e la comprensione dei concetti fondamentali e dei risultati principali della fisica classica e della fisica moderna trattati nel corso, nonché la capacità di riconoscere i metodi corretti per la risoluzione di semplici problemi di fisica. L’esame è inteso a verificare l’acquisizione degli strumenti concettuali e metodologici necessari per la comprensione dei fenomeni fisici, la cui conoscenza è indispensabile per l’interpretazione dei fenomeni biologici e per una preparazione di base nelle scienze della vita.

Concetto di misura e di errore. Grandezze fisiche, unità di misura, analisi dimensionale, ordini di grandezza, rappresentazione scalare e vettoriale.Meccanica: cinematica del punto materiale, leggi della dinamica, forze, lavoro, energia, conservazione dell'energia, quantità di moto, urti ed equilibrio dei corpi rigidi.Fluidi: statica e dinamica dei fluidi, pressione, legge di Stevino, principio di Pascal, principio di Archimede, continuità e portata.Termologia e termodinamica: temperatura, calore, proprietà termiche della materia, gas ideali, trasformazioni termodinamiche, primo e secondo principio della termodinamica, macchine termiche.Elettromagnetismo: carica elettrica, campo elettrico, potenziale, corrente elettrica, resistenza, legge di Ohm, circuiti elettrici elementari, campo magnetico, forza di Lorentz e onde elettromagnetiche.Elementi di fisica moderna: struttura dell'atomo, radioattività, decadimenti nucleari, interazione radiazione-materia, danno biologico da radiazioni ionizzanti, principi di radioprotezione e principali applicazioni in ambito biomedico.

Conoscenza e capacità di comprensione: acquisizione delle conoscenze fondamentali della fisica classica e di alcuni elementi di fisica moderna, con particolare riferimento alla meccanica, alla fisica dei fluidi, alla termodinamica, all'elettromagnetismo e alla radioattività. Acquisizione di un linguaggio scientifico appropriato e della capacità di comprendere le leggi fisiche fondamentali e le loro applicazioni in ambito biologico e biomedico.Conoscenza e capacità di comprensione applicate: capacità di identificare le grandezze fisiche rilevanti per descrivere un fenomeno, interpretare dati sperimentali e ordini di grandezza, applicare le principali leggi della fisica alla risoluzione di semplici problemi quantitativi e all'interpretazione di fenomeni naturali e biologici.Autonomia di giudizio: acquisizione della capacità di analizzare criticamente fenomeni fisici e dati sperimentali, valutando la plausibilità dei risultati ottenuti e scegliendo il modello fisico più appropriato per descrivere semplici situazioni reali.Abilità comunicative: acquisizione e utilizzo corretto del lessico scientifico della fisica e capacità di descrivere fenomeni fisici e di esporre in modo chiaro il procedimento seguito nella risoluzione di semplici problemi.Capacità di apprendimento: sviluppo della capacità di approfondire autonomamente gli argomenti trattati mediante lo studio del materiale didattico e di testi scientifici universitari, acquisendo un metodo di studio critico e rigoroso.