Fisica (E24)

A.A. 2015/2016
Insegnamento per
6
Crediti massimi
56
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Obiettivo principale del Corso di Fisica per Farmacia è fornire allo studente le conoscenze di base necessarie per proseguire gli studi del Corso di Laurea Magistrale in Farmacia, con particolare riferimento alle materie che richiedono approfondite conoscenze di Fisica, quali ad esempio Fisiologia e Chimica-Fisica. Durante il Corso vengono presentate le leggi fisiche fondamentali della meccanica, della termodinamica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica, mettendo in evidenza la natura quantitativa delle stesse. Mediante la risoluzione di problemi illustrativi lo studente avrà la possibilità di applicare le leggi fisiche e di acquisire l'opportuna sensibilità con i valori numerici delle grandezze fisiche. Al termine del Corso, lo studente avrà appreso gli elementi fondamentali del metodo sperimentale, le leggi fisiche di base e avrà avuto modo di vedere diverse applicazioni delle stesse in campi inerenti al corso di studio.

Struttura insegnamento e programma

Linea A-L
Edizione attiva
Responsabile
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Lombardi Marco
Programma
Misure fisiche
·Unità fondamentali del Sistema Internazionale, prefissi, unità derivate
·Scalari e vettori, prodotto scalare e prodotto vettoriale (espressi analiticamente per componenti o geometricamente).
Cinematica
·Moto in una dimensione: posizione e spostamento, velocità, accelerazione, moto uniformemente accelerato, caduta libera
·Moto in più dimensioni: traiettoria, moto uniformemente accelerato, moto circolare uniforme, velocità angolare ed accelerazione angolare
Dinamica del punto materiale
·Leggi di Newton: concetto di forza e di massa, equazioni del moto, azione e reazione
·Sistemi inerziali e non inerziali, cambi di sistema di riferimento, forze apparenti
·Esempi di forze: forza di gravità e costante g, forza elastica, forza centrifuga, forza di attrito statico e dinamico
·Lavoro effettuato da una forza, forze conservative, energia potenziale e cinetica, conservazione dell'energia
Dinamica dei sistemi estesi
·Centro di massa e calcolo del centro di massa
·II legge di Newton per sistemi di particelle, quantità di moto e legge di conservazione associata
·Urti elastici e anelastici in una dimensione; cenni su urti in più dimensioni
Moto rotatorio
·Momento di inerzia: definizione, calcolo, e teorema degli assi paralleli, energia cinetica di un corpo in rotazione
·II legge di Newton per corpi rigidi rotanti, momento angolare e legge di conservazione associata, torsione
Gravitazione
·Legge di gravitazione universale
·Forze centrali e conservazione del momento angolare
·Leggi di Keplero
·Forza gravitazionale all'interno ed all'esterno di una distribuzione di massa sferica
Meccanica dei fluidi
·Definizioni di densità e pressione
·Legge di Stevino, principio di Pascal e principio di Archimede
·Equazione di Bernoulli
·Fluidi ideali e non ideali: viscosità, capillarità e tensione superficiale
Oscillazioni e onde
·Moto armonico in una dimensione: equazione del moto, soluzione, energia cinetica e potenziale
·Pendolo semplice e pendolo fisico
·Onde: onde trasversali e longitudinali, lunghezza d'onda, frequenza, periodo, e velocità dell'onda
·Onde meccaniche: funzione d'onda, velocità ed equazione d'onda, principio di sovrapposizione, interferenza, onde stazionarie
·Onde sonore e applicazioni fisiche e mediche
Termodinamica
·Temperatura, calore, e prima legge della termodinamica
·Calore specifico, calore latente, trasmissione del calore
·Teorica cinetica dei gas: numero di Avogadro, equazione di stato dei gas perfetti, descrizione miscroscopica dei gas
·Secondo principio della termodinamica: entropia, ciclo di Carnot, applicazioni
Elettromagnetismo
·Carica elettrica e legge di Coulomb, campo elettrico e linee di campo
·Legge di Gauss: flusso, potenziale elettrico, conduttori, dielettrici, condensatore
·Corrente elettrica, resistenza, legge di Ohm, leggi di Kirchhoff
·Campo magnetico, legge di Lorentz, legge di Biot-Savart
·Onde elettromagnetiche: equazione d'onda, polarizzazioni
Ottica
·Riflessione e rifrazione, principio di Huygens, interferenza e diffrazione
·Ottica geometrica, equazione delle lenti sottili
Informazioni sul programma
Le esercitazioni sono normalmente svolte subito dopo le lezioni, in modo da sviluppare, con esempi concreti, i concetti espressi.
Prerequisiti e modalità di esame
Il corso prevede un esame scritto ed un esame orale. Gli studenti che superano l'esame scritto vengono ammessi all'esame orale. A discrezione dello studente è possibile sostenere l'orale anche nell'appello successivo, ma non è possibile conservare il voto dello scritto oltre tale termine. Per avere degli esempi di esami scritti somministrati agli studenti negli anni scorsi è possibile consultare il sito


http://users.unimi.it/lascialfari/didactics.htm
Materiale didattico e bibliografia
Qualsiasi buon libro di fisica può essere utilizzato come guida nello studio. Qui sotto si elencano comunque i testi consigliati, cercando di evidenziare i pregi e difetti di ciascuno.


David Halliday · Robert Resnick · Jearl Walker
Fondamenti di Fisica - Meccanica, Termologia, Elettrologia, Magnetismo, Ottica
Casa Editrice Ambrosiana, 6ª edizione (2006)


Un classico volume di fisica, utilizzato oramai da molti anni da studenti di varie facoltà. Il testo è molto completo e contiene ampio materiale per uno studio individuale; sono presenti anche molti esempi svolti ed esercizi (con soluzioni per gli esercizi di numero dispari). Il programma del corso seguirà da vicino i capitoli di questo manuale.


Raymond A. Serway · John W. Jewett
Principi di Fisica, vol. 1
Casa Editrice Edises, 4ª edizione (2008)


Testo molto simile al precedente. La versione italiana del volume presenta purtroppo alcuni aspetti discutibili: la traduzione è stata infatti eseguita in modo troppo letterale, e si trovano pertanto molti esempi concreti con unità di misura del mondo anglosassone (ad esempio, le velocità di automobili sono fornite in miglia orarie).


Ferdinando Borsa · Alessandro Lascialfari
Principi di fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico
Casa Editrice La Goliardica


Un manuale di fisica espressamente scritto per indirizzi biomedici e farmaceutici. Presenta quindi rispetto ai volumi indicati sopra l'indubbio vantaggio di fornire esempi vicini agli interessi degli studenti di questi corsi di laurea. Il testo è significativamente più conciso e presenta molte meno figure due manuali indicati sopra (i quali seguono il classico stile didattico americano).
Periodo
Secondo semestre
Linea M-Z
Edizione attiva
Responsabile
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Programma
- Generalità - Cinematica - Moti in due dimensioni - Traslazione - Rotazione - Dinamica - Massa - Quantità di moto - Forze - Leggi della dinamica - Concetto di campo - Forze conservative - Campo gravitazionale - Attrito - Conservazione dell'energia - Lavoro di una forza - Energia cinetica - Energia potenziale - Potenziale - Conservazione dell'energia in meccanica - Potenza - Quantità di moto - Elasticità - Legge di Hooke - Moto armonico semplice - Pendolo semplice - Fluidi - Legge di Pascal - Principio di Archimede - Fluidi ideali e fluidi reali - Moto dei fluidi - Moto stazionario - Teorema di Bernoulli - Portata - - La legge dei gas perfetti - Calore - Processi isotermi, adiabatici, isocori - Trasmissione del calore - Termodinamica - Trasformazioni termodinamiche - Prima e seconda legge della termodinamica - Elettrostatica - Legge di Coulomb - Campi elettrici - Energia potenziale e potenziale - Moto di cariche in un campo elettrico - Conduttori ed isolanti - Legge di Gauss - Capacità' di un conduttore - Condensatori - Dielettrici. - Corrente elettrica - Resistenza - Legge di Ohm - Legge di Joule - Circuiti in corrente continua - Pile - Forza elettromotrice - Le leggi del circuito - Le regole di Kirchhoff - Moto ondulatorio - Onde in una corda - Funzioni d'onda - Onde trasversali e onde longitudinali - I fronti d'onda - Onde sferiche e piane - Fenomeni di interferenza - Riflessione - Rifrazione - Riflessione totale - La natura della luce - Teoria corpuscolare e ondulatoria - Approssimazioni dell'ottica geometrica - Immagini reali e virtuali - Lenti - Costruzione dell'immagine di una lente
Propedeuticità
Istituzioni di matematiche
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame si svolge con prova scritta piu' prova orale.
La prova scritta consta di 4 o 5 esercizi, da svolgere in 1 ora. Generalmente gli esercizi vertono su cinematica, dinamica, meccanica dei fluidi, elettricità e termodinamica.
A ciascun esercizio svolto correttamente si attribuisce un punteggio in base alla difficoltà, generalmente 30/30 diviso per il numero totale di esercizi.
L'accesso all'orale è ottenuto se si svolge la metà degli esercizi correttamente. La restituzione della prova scritta avviene generalmente entro 1 settimana in corrispondenza dell'inizio della prova orale.
La prova orale è intesa al fine di esaminare la preparazione dello studente su tutto il programma. Il voto finale viene assegnato pesando opportunamente le due prove, scritto e orale, con preponderanza da parte della prova orale, durante la quale il docente ha modo di verificare in modo più approfondito la preparazione generale.

Prerequisiti : concetti base di geometria, trigonometria, analisi matematica.
Materiale didattico e bibliografia
Libro di testo : F. Borsa, A. Lascialfari, "Principi di Fisica", ed. La Goliardica
Libro di esercizi : Guida allo studio e alla soluzione dei problemi da "Principi di Fisica", Serway R. A., Jewett J. W., Edizioni EdiSES
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
previo appuntamento via e-mail o telefono
Ricevimento:
Mercoledì dalle 14 alle 17 (previo appuntamento)
Proprio studio