Testi del Syllabus

Testi del Syllabus
Resp. Did.
Docente
BARTUCCI Rosa
VALENTINI Francesco
Matricola: 002232
Matricola: 006251
Anno offerta:
2014/2015
Insegnamento:
27005473 - FISICA PER BIOLOGI - MODULO 1
Corso di studio:
0724 - SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE
Anno regolamento: 2014
CFU:
6
Settore:
FIS/07
Tipo Attività:
A - Base
Anno corso:
1
Periodo:
Primo Semestre
Sede:
UNIVERSITA' DELLA CALABRIA
Testi in italiano
Tipo testo
Testo
Lingua insegnamento
Italiano
Contenuti
Introduzione al Metodo Sperimentale e cenni di elaborazione statistica dei
dati sperimentali.
Misura di una grandezza fisica. I vari tipi di errori sperimentali. Errori
casuali o statistici. Errore
massimo e errore statistico. Valor medio. Deviazione standard.
Deviazione standard della
media.Errore relativo. Propagazione degli errori casuali. La distribuzione
di Gauss. Presentazione
del risultato di una misura. Presentazione dei dati di misura.: tabelle,
grafici, istogrammi. Relazioni
tra misure di grandezze fisiche. Il metodo grafico.
Meccanica. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Operazioni con i vettori.
Cinematica in una dimensione. Sistemi di riferimento e spostamento.
Velocità. Accelerazione.
Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato.
Oggetti in caduta.
Cinematica in due dimensioni. Moti piani. Moto parabolico. Moto circolare
uniforme.
Dinamica. I principi di Newton della dinamica. Peso e massa. Forza
normale. Forza elastica. Forza
d’attrito. Diagrammi di corpo libero. Quantità di moto. Conservazione
della quantità di moto.
Scheda Insegnamento
Dipartimento DiBEST
Lavoro di una forza. Il teorema del lavoro e dell’energia cinetica. Forze
conservative. Energia
potenziale. Energia meccanica. Conservazione dell’energia meccanica.
Teorema generalizzato
della conservazione dell’energia.
Esperienze di laboratorio: 1) determinazione di una grandezza fisica
indiretta; 2) misura ripetuta
Tipo testo
Testo
di una grandezza fisica: verifica della distribuzione di Gauss; 3) studio del
moto di caduta libera di
un grave e determinazione dell’accelerazione di gravità.
Testi di riferimento
Giancoli “Fisica” - EdiSes
J.W. Kane , M.M. Sternheim "Fisica Applicata" - EMSI -Roma
Obiettivi formativi
conoscenza dei principi di base di fisica classica; applicazione del metodo
sperimentale; capacità di comprendere e risolvere problemi di fisica di
base.
Metodi didattici
Lezioni, esercitazioni in aula, esercitazioni in laboratorio
Modalità di verifica
dell'apprendimento
prova scritta, prova orale, verifiche “in itinere”, relazioni di laboratorio.
Programma esteso
Fisica per Biologi – Parte A
Introduzione al Metodo Sperimentale e cenni di elaborazione statistica dei
dati sperimentali. Misura di una grandezza fisica. I vari tipi di errori
sperimentali. Errori casuali o statistici. Errore massimo e errore statistico.
Valor medio. Deviazione standard. Deviazione standard della media.
Errore relativo. Propagazione degli errori casuali. La distribuzione di
Gauss. Presentazione del risultato di una misura. Presentazione dei dati
di misura.: tabelle, grafici, istogrammi. Relazioni tra misure di grandezze
fisiche. Il metodo grafico.
Meccanica. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Operazioni con i vettori.
Cinematica in una dimensione. Sistemi di riferimento e spostamento.
Velocità. Accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo
uniformemente accelerato. Oggetti in caduta.
Cinematica in due dimensioni. Moti piani. Moto parabolico. Moto circolare
uniforme.
Dinamica. I principi di Newton della dinamica. Peso e massa. Forza
normale. Forza elastica. Forza d’attrito. Diagrammi di corpo libero.
Quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Lavoro di una
forza. Il teorema del lavoro e dell’energia cinetica. Forze conservative.
Energia potenziale. Energia meccanica. Conservazione dell’energia
meccanica. Teorema generalizzato della conservazione dell’energia.
Esperienze di laboratorio: 1) determinazione di una grandezza fisica
indiretta; 2) misura ripetuta di una grandezza fisica: verifica della
distribuzione di Gauss; 3) studio del moto di caduta libera di un grave e
determinazione dell’accelerazione di gravità.
Fisica per Biologi – Parte B
Termodinamica. Temperatura e Calore. Scale di temperatura e
termometri. Scala assoluta. Capacità termica e calore specifico. Equilibrio
termico. Passaggi di stato. Grandezze termodinamiche. Lavoro in
termodinamica. Diagrammi p-V per un gas. Equazione di stato dei gas
perfetti. Trasformazioni. Primo principio della termodinamica. Secondo
principio della termodinamica. Cicli. Rendimento.
Elettricità. Fenomeni elettrici e carica elettrica. Conduttori ed isolanti.
Legge di Coulomb. Campo elettrico di distribuzioni discrete di cariche.
Linee di forza del campo elettrico. Moto di cariche puntiformi in campi
elettrici. Lavoro della forza elettrica su una carica. Il potenziale elettrico e
differenza di potenziale. Superfici equipotenziali. Energia potenziale
elettrostatica. Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss. Campo
elettrico di distribuzioni continue di carica elettrica. Condensatori elettrici
e capacità. Collegamento in serie e in parallelo di condensatori. Accumulo
di energia elettrica. Corrente elettrica. Resistenza elettrica e legge di
Ohm. Effetto Joule. Forza elettromotrice e batterie. Collegamenti in serie
e in parallelo dei resistori. Energia nei circuiti elettrici.
Magnetismo. Campo magnetico. Poli magnetici. Linee di forza del campo
magnetico. Campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente.
Forza agente tra un filo percorso da corrente e campo magnetico. Forza
Tipo testo
Testo
magnetica agente su cariche in moto. La forza di Lorentz. Legge di BiortSavart. Forza tra fili percorsi da corrente elettrica. Legge di Ampere.
Campo magnetico al centro di una spira circolare. Solenoide e campo
magnetico nel solenoide. Induzione magnetica in un circuito elettrico in
moto rispetto al campo magnetico. Flusso del campo magnetico. Legge di
Faraday. Legge di Lenz.
Testi in inglese
Tipo testo
Testo
Lingua insegnamento
Italian
Contenuti
Introduction to Experimental Method and brief statistical elaboration of
the experimental data. Measurement and Units. Scalars and Vectors.
Mechanics: Kinematics in one dimension: displacement, velocity and
acceleration. Uniform rectilinear motion and uniformly accelerated
motion. Kinematics in two dimensions. Curvilinear motion: projectile
motion and uniform circular motion, Dynamics of a particle. The law of
inertia. Linear momentum; Principle of conservation of momentum;
Newton’s second and third laws. Concept of force. Work and Energy.
Work of a force constant in magnitude and direction; kinetic energy; work
and kinetic energy; conservative forces and potential energy;
conservation of energy of a particle; nonconservative forces.
Laboratory experiments: 1) determination of a physical indirect quantity;
2) example of Gaussian distribution; 3) free fall motion and determination
of the gravity acceleration.
Testi di riferimento
Giancoli “Fisica” - EdiSes
J.W. Kane , M.M. Sternheim "Fisica Applicata" - EMSI -Roma
Obiettivi formativi
knowledge of the basic principles of classical physics; application of the
experimental method; ability to understand and solve problems in
physics.
Metodi didattici
frontal lectures, classroom tutorials, laboratory experiments
Modalità di verifica
dell'apprendimento
written and oral examination, tests “in itinere”, laboratory reports.
Programma esteso
Physics for Biologists
Part A (Mechanics and Experimentation)
Introduction to Experimental Method and brief statistical elaboration of
the experimental data. Measurement and Units. Scalars and Vectors.
Mechanics: Kinematics in one dimension: displacement, velocity and
acceleration. Uniform rectilinear motion and uniformly accelerated
motion. Kinematics in two dimensions. Curvilinear motion: projectile
motion and uniform circular motion, Dynamics of a particle. The law of
inertia. Linear momentum; Principle of conservation of momentum;
Newton’s second and third laws. Concept of force. Work and Energy.
Work of a force constant in magnitude and direction; kinetic energy; work
and kinetic energy; conservative forces and potential energy;
conservation of energy of a particle; nonconservative forces.
Laboratory experiments: 1) determination of a physical indirect quantity;
2) example of Gaussian distribution; 3) free fall motion and determination
of the gravity acceleration.
Parte B
Thermodynamics: Temperature and heat. Heat capacity and specific
Tipo testo
Testo
heat. Thermal equilibrium. Work in thermodynamics. p-V diagrams for a
gas. Equation of state of an ideal gas. Transformations. First and second
law of thermodynamics.
Electricity: Electric charge. Coulomb’s law. Electric field. Electric
potential. Flux of electric field. Gauss’ law for the electric field. Electric
capacity; capacitors. Energy of the electric field; Electrical current; Ohm’s
law. Resistors. Electromotive force.
Magnetism: Magnetic field. Magnetic force on a moving charge. Lorentz
Force. Motion of a charge in a magnetic field. Magnetic force on an
electric current. Magnetic field of a rectilinear current: Biot-Savart
formula. Forces between currents. Ampere’s law. Electromagnetic
induction Magnetic flux. The Faraday-Henry law. Lenz’s law.