programma fisica

Programma finale delle lezioni di fisica per Biotecnologie
Si fa riferimento ai capitoli ed ai paragrafi del testo: Fisica Biomedica, Kane JW, Sternheim MM
Cap.1
Cap.2
Cap.3
Cap.4 escluso paragrafo 4.4, 4.9, 4.10
Cap.5 escluso 5.5, 5.6
Cap.6 escluso 6.10, 6.11
Cap.7 escluso paragrafo 7.4, 7.5.
Cap.8 esclusi paragrafi 8.4, 8.5.
Cap.10 escluso paragrafo 10.7.
Cap.14 escluso 14.2, 14.8
Cap 18
Cap 19 escluso 19.6,19.8,19.10
Cap 21 escluso 21.3, 21.6,.
Cap.22 solo 22.1
Cap.29 solo 29.3

Grandezze fisiche fondamentali. Unità di misura. Sistema MKS. Moto rettilineo: velocità media,
velocità istantanea, accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente
accelerato. Corpi in caduta libera.

Moto in due dimensioni. Vettori. Proprietà dei vettori. Somma e differenza di vettori.
Moltiplicazione vettore per scalare. Componenti di un vettore. Versori. Velocità in due dimensioni.
Accelerazione in due dimensioni. Moto in due dimensioni con accelerazione costante. Moto dei
proiettili. Gittata e altezza massima.

Le leggi newtoniane del moto. Le Leggi della dinamica: Primo, Secondo e Terzo principio. Massa
inerziale. Forza gravitazionale. Massa gravitazionale. Attrito. Reazione vincolare, tensione della
corda, Il piano inclinato.

Statica. Prodotto vettoriale. Momento di una forza. Coppie di forze. Equilibrio dei corpi rigidi.
Baricentro e centro di massa. Leve. Guadagno meccanico.

Moto circolare, accelerazione centripeta e periodo. Forza centripeta. Peso efficace. Cariche e forze
elettriche, legge di Coulomb.

Lavoro. Prodotto scalare tra vettori. Energia cinetica. Teorema del lavoro e dell’energia cinetica.
Energia potenziale e forze conservative. Energia meccanica. Conservazione dell’energia meccanica.
Forze dissipative. Conservazione dell’energia totale. Energia potenziale gravitazionale. Energia
potenziale elettrica. Potenza. Lavoro svolto da una forza variabile.

Impulso e quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Urti. Urti elastici e anelastici.
Moto del centro di massa.
 Rotazione dei corpi rigidi. Variabili angolari: posizione, velocità ed accelerazione angolare.
Accelerazione radiale e accelerazione tangenziale. Momento d’inerzia. Seconda legge di Newton
per il moto rotazionale. Moto angolare e momento angolare. Conservazione del momento
angolare.
 Moti oscillatori. Moto armonico semplice. Peso attaccato ad una molla. Pendolo fisico e pendolo
semplice. Energia nel moto armonico. Oscillazioni smorzate, oscillazioni forzate e risonanza.
 Meccanica dei fluidi non viscosi. Pressione. Principio di Archimede. Portata, Equazione di continuità.
Flusso laminare. Teorema di Bernoulli. Variazione di pressione con la profondità. Unità di misura
della pressione. Manometro. Principio di Pascal. Pressa idraulica. Tubo di Venturi.
 Cariche elettriche e forze elettriche. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Linee del campo
elettrico. Campo elettrico dovuto a distribuzioni di cariche: dipolo elettrico, distribuzione uniforme
su un piano. Potenziale elettrico, superfici equipotenziali. Dipolo elettrico in un campo elettrico
uniforme. Oscilloscopio. Capacità, condensatore piano, effetto dei dielettrici. Energia del
condensatore. Condensatori in serie e parallelo.
 Corrente elettrica. Resistenza. Leggi di Ohm. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Potenza nei
circuiti elettrici. Resistenze in serie e in parallelo. Circuiti con resistenze e capacità. Teoria atomica
della resistenza elettrica. Elettroforesi.
 Magnetismo. Campi magnetici. Forze magnetiche su cariche in movimento. Forze magnetiche su un
filo percorso da corrente. Dipoli magnetici. Momento magnetico di una carica orbitante. Campi
magnetici prodotti da correnti. Campo magnetico del solenoide e del filo rettilineo. Forze tra due
fili paralleli percorsi da corrente. La forza di Lorentz e applicazioni: misura del rapporto carica
massa di una particella, selettore di velocità e spettrometro di massa, Ciclotrone. La legge di
Faraday.
 Spettri atomici e modello di Bohr per l’atomo di idrogeno.