Corso di Studio: Scienze Biologiche Molecolari 2008/2009
Anno di Corso di Studio: 1
Curriculum:
Nome insegnamento: BB077 - FISICA + LABORATORIO DI FISICA CORSO A
CFU Complessivi 7
CFU lezioni
5
CFU Laboratorio
CFU Esercitazioni 2
Frequenza non obbligatoria
Obiettivi formativi del corso:
Apprendere le basi per la comprensione dei fenomeni fisici e delle leggi che li regolano.
Syllabus: (sintesi del programma)
Studio della cinematica e della dinamica, sia del punto materiale che dei corpi rigidi, con
l'approfondimento dei moti elementari, e cenni ai moti di oscillazione e gravitazione. Teoria
elementare dei fluidi perfetti (statica e dinamica). Teoria elementare dell'elettromagnetismo, con
applicazioni ai circuiti elettrici.
Synthesis (sintesi del programma in Lingua Inglese):
Mechanics: kinematics and dynamic of both points and rigid bodies, including elementary motions,
oscillations and theory of gravitation. Fluids: elementary theory (statics and dynamics)of perfect
fluids. Electromagnetism: elementary theory of electromagnetism, with application to electric
circuits.
Programma dettagliato del corso (ordine di grandezza: una pagina):
MISURE
Grandezze fisiche, campioni, unità di misura. Il Sistema Internazionale di Unità di Misura (MKS).
Analisi dimensionale.
VETTORI
Grandezze scalari e vettoriali. Somma e sottrazione di vettori. Scomposizione di un vettore in
componenti. Prodotto scalare e prodotto vettoriale di due vettori.
CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE
Vettore spostamento del punto materiale. Velocità media e velocità istantanea. Derivata della
funzione di una variabile. Accelerazione. Corpi in caduta libera e moto parabolico. Moto circolare
uniforme. Moti relativi e composizione delle velocità.
DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE
Meccanica classica. Le tre leggi di Newton. Forza, peso e massa. Forza di gravità vicino alla
superficie terrestre. Forze di contatto. Vincoli e reazioni. Forze esplicate dai vincoli. Forze di attrito
statico e di attrito dinamico. Moto su piano inclinato perfettamente liscio e con attrito.
LAVORO ED ENERGIA
Lavoro di una forza costante. Lavoro di una forza variabile. Energia cinetica e teorema dell’energia
cinetica. Potenza. Forze conservative. Energia potenziale. Forze non conservative. Conservazione
dell’energia in meccanica.
QUANTITA’ DI MOTO
Centro di massa. Moto del centro di massa. Quantità di moto di una particella e di un sistema di
particelle. Conservazione della quantità di moto. Urti. Urti un una dimensione. Conservazione della
quantità di moto in un urto. Urti perfettamente elastici e urti perfettamente anelastici.
CINEMATICA E DINAMICA ROTAZIONALE
Velocità angolare e accelerazione angolare. Carattere vettoriale delle grandezze rotazionali.
Momento di una forza (momento meccanico). Momento angolare di un punto materiale.
Sistemi di punti materiali. Conservazione del momento angolare. Momento di inerzia
Dinamica dei corpi rigidi: rotolamento e scivolamento. Equilibrio stabile dei corpi rigidi.
EQUAZIONI DIFFERENZIALI: DECADIMENTO E OSCILLAZIONI
Equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti. Moto di un corpo in n mezzo viscoso con
attrito proporizionale alla velocità. Moto armonico semplice. Molle e pendoli.
GRAVITAZIONE
La legge di gravitazione universale. L’energia potenziale gravitazionale. Cenni sul moto dei pianeti
e dei satelliti.
STATICA E DINAMICA DEI FLUIDI
Fluidi. Pressione e densità. I principi di Pascal e di Archimede. Concetti generali sul moto dei fluidi.
Linee e tubi di flusso. Flussi di massa e di volume, equazione di continuità. L’equazione di
Bernoulli.
ELETTROSTATICA
La carica elettrica. Legge di Coulomb. Conservazione della carica elettrica. Il campo elettrico.
Linee di forza. Flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss. Energia potenziale elettrostatica.
Potenziale elettrico. Capacità. Condensatore piano, sferico e cilindrico. Energia di un condensatore.
Composizione serie o parallelo di condensatori. Densità di energia elettrostatica. Dielettrici,
costante dielettrica.
ELETTRODINAMICA
Corrente elettrica e densità di corrente. Resistenza, resistività e conduttività. Legge di Ohm. Legge
di Joule. Resistenze in serie e parallelo. Il circuito RC. Reti semplici di condensatori e resistenze.
ELETTROMAGNETISMO
Campo magnetico generato da una corrente. Legge di Biot e Savart. Forza esercitata da un campo
magnetico su di una carica in movimento. Forza tra due fili paralleli percorsi da corrente. Cariche su
traiettoria circolare.
Prerequisiti:
È richiesta una conoscenza elementare dell’algebra e dell’analisi.
Testi di riferimento:
uno a scelta fra questi tre:
Prinicipi di Fisica, Serway&Jewett, ed. Edises
Fisica con Fisica Moderna, Giancoli, ed. Casa Editrice Ambrosiana
Fondamenti di Fisica Haliday&Resnick. ed. Casa Editrice Ambrosiana
Prove di verifica dell’apprendimento:
3 prove scritte in initenere
esame scritto + orale
Dati del docente
Nome: Simone Capaccioli
Dipartimento: Fisica
Telefono: 050-2214537 / 050-2214322
E-mail: [email protected]
Pagina web: http://www.df.unipi.it/cms/it/mysite/Simone_Capaccioli
Orario di ricevimento: Giovedì dalle 14:00 alle 16:00
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Fisica, stanza al II piano edificio B
