1) INTRODUZIONE: Misura delle grandezze fisiche, incertezza, cifre

Scheda da utilizzare per la progettazione ed erogazione dei moduli didattici d’insegnamento
Università degli Studi di Bari
Facoltà di Scienze Biotecnologiche
Corso di Laurea in Biotecnologie per le Produzioni Agricole e Alimentari
Corso di Laurea in Biotecnologie per l’Innovazione di Processi e Prodotti
Corso di Laurea in Biotecnologie Sanitarie e Farmaceutiche
Settore
scientifico
disciplinare:
Docente
Attività
Ore attività
Crediti
Titolo insegnamento: Fisica Applicata con Laboratorio
prof.: Raffaele De Leo
Telefono: 0805443242
E-mail: [email protected]
Lezioni frontali
Esercitazioni
32
Orario di ricevimento: lunedì ore 10.30-12.30
Presso: Dip. di Fisica, piano terra, stanza R49
Laboratorio
24
4
Totale
56
2
6
Pre-requisiti
Elementi di Analisi Matematica (trigonometria, studio di funzioni elementari, concetto di
derivata e integrale, derivazione di funzioni elementari)
Obiettivi
formativi
Osservare e interpretare i fenomeni fisici naturali
Contenuto
Parte I°
1) INTRODUZIONE: Misura delle grandezze fisiche,
incertezza, cifre significative. Legge fisica. Unità di
misura, fattori di conversione. Il Sistema
Internazionale.
2) MOTO RETTILINEO: Sistemi di riferimento.
Spostamento, velocità e accelerazione media,
istantanea. Equazioni dei Moti con velocità costante,
con accelerazione costante. Esempi.
3) VETTORI: Vettori e scalari. Versori. Componenti e
modulo di un vettore. Operazioni tra vettori.
4) MOTO in PIU’ DIMENSIONI: Spostamento,
velocità e accelerazione vettoriale media, istantanea.
Moto dei proiettili. Moto circolare uniforme.
5) FORZA e MOTO: Forza, massa, le tre leggi di
Newton. Peso, la forza di gravità. Diagrammi di
corpo libero. Forza normale. Attrito statico,
CFU
Frontali
CFU
Eserc.
Numeriche
CFU
Laboratori
CFU
Totale
dinamico.
6) ENERGIA CINETICA e LAVORO: Lavoro di forze
costanti e variabili. Energia cinetica e teorema
lavoro-energia cinetica.. Lavoro forze peso,
elastiche. Potenza.
7) ENERGIA POTENZIALE: Forze conservative e
dissipative. Energia potenziale e sua relazione con la
forza. Conservazione dell’energia meccanica.
Energia potenziale gravitazionale, elastica
8) SISTEMI PUNTI MATERIALI: Il centro di massa.
Seconda legge di Newton per i sistemi. Quantità di
moto e sua relazione con la forza. Impulso. I teoremi
del CM. Conservazione quantità di moto.
9) URTI: Urti elastici, anelastici. Urti in una e due
dimensioni. Pendoli balistici.
10) ROTAZIONE: Velocità e accelerazione angolare.
Cinematica rotazionale. Energia cinetica rotazionale.
Momento d’Inerzia. Teorema di Steiner. Momento
torcente. Dinamica rotazionale. Seconda legge di
Newton per le rotazioni..
11) ROTOLAMENTO: Moto di rototraslazione. Le
forze di rotolamento. Momento angolare e sua
conservazione.
12) EQUILIBRIO ed ELASTICITA’: Condizioni di
equilibrio. Equ. Stabile, instabile, indifferente.
Elasticità. Legge di Hooke, limite elastico, soglia di
rottura.
13) GRAVITAZIONE: Legge di Newton. Principio di
sovrapposizione. Energia potenziale gravitazionale.
Moto dei pianeti e leggi di Keplero.
14) FLUIDI: Densità, peso specifico. Pressione. Legge
di Stevino. Il principio di Pascal. Pressione
atmosferica: sua misura. Principio di Archimede.
Dinamica dei fluidi. Portata, equazione di continuità.
Il teorema di Bernouilli.
15) OSCILLAZIONI: Moto armonico. Pendoli e misura
di g. Relazioni tra moto armonico e circolare.
16) TEMPERATURA e CALORE: Principio zero della
termodinamica. Scale di temperatura. Dilatazione
termica. Calore e lavoro. Prima legge della
termodinamica. Trasmissione di calore
17) TEORIA CINETICA dei GAS:
Gas ideali.
Pressione, temperatura e velocità quadratica media.
Libero Calori specifici e gradi di libertà. Espansione
adiabatica.
18) ENTROPIA e SECONDO PRINCPIO della
TERMODINAMICA: Entropia e secondo principio.
Macchine termiche. Rendimento. Frigoriferi.
Secondo principio. Rendimento ideale di Carnot.
L’entropia e altra formulazione del secondo
principio.
19) CARICA ELETTRICA: Le cariche elettriche.
Quantizzazione e conservazione. L’atomo e le sue
cariche. Isolanti e conduttori. Cariche indotte. La
legge di Coulomb.
20) CAMPI ELETTRICI: Il campo elettrico. Linee di
21)
22)
23)
24)
25)
26)
27)
28)
29)
campo. Campo generato da dipolo, carica lineare,
disco carico. Carica elettrica in campo elettrico.
Dipolo in campo elettrico.
LEGGE di GAUSS: Flusso del campo elettrico.
Legge di Gauss. Conduttore carico isolato.
POTENZIALE ELETTRICO: Energia Potenziale e
Potenziale elettrico. Relazioni tra Potenziale e
campo elettrico. Linee equipotenziali. Potenziale di
una carica. Potenziale di un Dipolo elettrico.
CAPACITA’
ELETTRICA:
La
capacità.
Condensatore piani, cilindrico, sferico. Dielettrici.
Capacità in serie e parallelo. Energia elettrostatica.
CORRENTE e RESISTENZA: Corrente elettrica.
Densità e velocità di deriva. Resistenza. Legge di
Ohm. Resistività. Potenza elettrica.
CIRCUITI: Lavoro, energia e f.e.m. Resistenze in
serie e parallelo. Leggi di Kirchhoff. Amperometri e
Voltmetri. Circuiti RC.
CAMPI MAGNETICI: Forza magnetica su carica in
moto. Linee di campo. Il campo elettrico e
magnetico in un tubo catodico. Effetto Hall. Carica
in moto in campo magnetico. Momento torcente su
una spira in campo magnetico. Lo spettrometro di
massa. Momento di dipolo magnetico.
CAMPI MAGNETICI da CORRENTI: Legge di
Biot e Savart. Campo B in un filo lungo. Forza tra
fili con corrente. Legge di Ampere. Campo di un
solenoide, toroide, e dipolo magnetico.
INDUZIONE EM: Flusso magnetico. Legge di
Lenz-Faraday. Induttanza. Autoinduzione. Circuiti
RL in serie. Energia magnetica.
OTTICA GEOMETRICA: Riflessione e rifrazione.
Indice di rifrazione. Leggi di Snell. Angolo limite.
Specchi piani e sferici. Lenti sottili. Ingrandimento.
Eq. dei costruttori di lenti.
Parte II°
CFU
4
1) Verifica del moto parabolico.
2) Determinazione della costante elastica di una molla
con i metodi statico e dinamico.
3) Misura della accelerazione gravitazionale con il
pendolo.
4) Verifica del principio di Archimede.
5) Misure di resistenze, correnti, e differenze di
potenziale. Legge di Ohm.
6) Carica e scarica di un condensatore.
7) Verifica delle leggi di riflessione e rifrazione.
CFU
CFU Totali
Parte……
2
6
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D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, Fondamenti di Fisica (Meccanica, termologia, Elettrologia,
Magnetismo, Ottica) Quinta Edizione, Casa Editrice Ambrosiana
Propedeuticità
Obbligatorie:
Metodi di
Valutazione
Prova scritta
Collocazione
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Matematicae Biostatistica
Prova di laboratorio
No
Colloquio
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Si
No
Prove di esonero
Parziale
Si
Anno di Corso
I
Semestre
II
Data d’inizio
Marzo
Data fine
Giugno