Fisica I 08-09 BIO

Nicola Cavallo

Fisica I

A.A. 2008-2009

per il Corso di Laurea in Biotecnologie

Programma del Corso di Fisica II

Facoltà di Scienze MM. FF. NN. - Corso di Laurea in Biotecnologie

Anno Accademico 2008-2009

Docente: Prof. Nicola Cavallo

Tipo: Corso fondamentale

Impegno [ore]: lezione: 48, crediti: 6

Scopo del Corso

Il corso si propone di fornire agli studenti i fondamenti della meccanica, della termodinamica, dell'elettrostatica e del magnetismo.

Prerequisiti

Per poter agevolmente seguire il corso si richiede una conoscenza dei principali concetti dell'Analisi

Propedeuticità

Nessuna

Programma del Corso

Introduzione

	Perché la Fisica: Una definizione di Fisica come scienza sperimentale. Fisica ed altre scienze sperimentali. Dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande. Le fasi del Metodo Sperimentale. Osservazione, misura, previsioni. Metodo induttivo e metodo deduttivo. Leggi fisiche. Teorie fisiche ed applicabilità. Principi e Modelli.
	Richiami di matematica: Simboli matematici. Notazione scientifica. Potenze del dieci. Logaritmi. Geometria. Trigonometria. Calcolo differenziale. Calcolo integrale.

Cinematica e Meccanica

Introduzione ai vettori: Grandezze scalari e vettoriali. Spostamento. Definizione di vettore e proprietà. Somma di vettori. Componenti di un vettore. Prodotto di vettori (prodotto scalare, prodotto vettoriale).

Osservazione e Misura: Processo di misura, Il Sistema Internazionale delle unità di misura. Cambiamento di unità. Misura della lunghezza, del tempo e della massa. Analisi dimensionale. Stima dell'ordine di grandezza. Errori di approssimazione.

Moto rettilineo: Scopo della cinematica. Punto materiale nel moto rettilineo. Posizione, spostamento, traiettoria. Legge oraria. Velocità media ed istantanea. Accelerazione media ed istantanea Equazioni generali della cinematica Moto di un grave in caduta libera. Esempi.

Moto in 2 e 3 dimensioni: Dal moto unidimensionale a quello a 2 e 3 dimensioni. Posizione e Spostamento. Velocità vettoriale media e istantanea. Accelerazione vettoriale media e istantanea Moto dei proiettili. Indipendenza dei moti orizzontali e verticali Equazione della traiettoria. Moto circolare uniforme Moto relativo unidimensionale. Moto relativo bidimensionale.

Forza e moto: Introduzione alle cause del moto. Prima legge di Newton. Definizione operativa di Forza. Sistema inerziali e non inerziali. Concetto di Massa. Seconda legge di Newton. Concetto di Peso. Terza legge di Newton. . Forze di contatto. Attrito statico. Attrito dinamico. Resistenza del mezzo. Velocità limite. Moto circolare uniforme

Energia cinetica e Lavoro: Introduzione al concetto di energia. Energia cinetica. Lavoro. Teorema dell'energia cinetica. Lavoro della forza gravitazionale. Lavoro della forza elastica. Lavoro di una forza generica. Potenza.

Energia potenziale e conservazione dell'energia: Introduzione al concetto di “conservazione”. Concetto di energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale. Energia potenziale elastica. Classificazione della forze. Forze conservative. Forze non conservative. Conservazione dell’energia meccanica. Derivazione della forza dall’energia potenziale. Analisi grafica. Forze esterne con e senza attrito. Conservazione dell’energia. Potenza.

Centro di massa e quantità di moto: Concetto di centro di massa. Seconda legge di Newton. Quantità di mot. Urti. Concetto di impulso. Conservazione della quantità di moto. Quantità di moto ed energia cinetica negli urti. Urti anelatici ed elastici. Sistemi a massa variabile.

Fluidi ideali: Il concetto di fluido. I fluidi in natura. Massa volumica (densità). Concetto di Pressione. Misura della pressione e strumenti. Principio di Pascal. Principio di Archimede. Equazione di continuità. Equazione di Bernoulli. (fini a pressione idrostatica)

Fluidi reali: Flusso laminare e turbolento. Coesione. Forze di Van der Waals. Effetti di superficie. Tensione superficiale. Adesione. Diffusione. Legge di Laplace. Viscosità

Fluidi vascolari: Circolazione sanguigna. Il cuore. Arterie e Vene. Sistole e Diastole. Pressione e velocità del flusso sanguigno. Attività cardiaca. Aneurisma e Stenosi. Apparato respiratorio. Sfigmomanometro.

Frequenza al corso

La frequenza al corso non é obbligatoria ma é di importanza essenziale sia per l'apprendimento dei concetti fondamentali della teoria che per acquisire la necessaria manualità nella risoluzione degli esercizi.

Esame

L'esame consta di una prova scritta ed una prova orale riguardanti gli argomenti trattati nel corso delle lezioni.

Testi consigliati

David Halliday, Robert Resnick e Jearl Walker

Fondamenti di Fisica: Meccanica, Termologia (SESTA EDIZIONE)

Casa Editrice Ambrosiana

Ricevimento degli studenti

Giovedì, ore 10:30-12:00 (Macchia Romana 1° piano, stanza n.94b)