Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Organizzazione della didattica

Ore

Totali

Didattica frontale

Pratica            (laboratorio,            campo,

esercitazione, altro)

Studio individuale

175

56

-

119

CFU/ETCS

7

7

-

Obiettivi formativi

Il corso fornisce agli studenti conoscenze di base di matematica, e analisi matematica, geometria e fisica. L'obiettivo è applicare questi concetti a problemi scientifici affrontati nello studio della fisica.

Prerequisiti

Non sono richieste conoscenze preliminari specifiche, oltre a quelle richieste per l'accesso al Corso di Laurea.

Metodi didattici

• Lezioni frontali
• Problem solving
• Esercitazioni pratiche

Risultati di apprendimento previsti

Da indicare per ciascun Descrittore di Dublino (DD=

DD1 Conoscenza e capacità di comprensione

DD2 Conoscenza e capacità di comprensione applicate

DD3-5 Competenze trasversali

Descrittori di Dublino:

• DD1 - Conoscenza e capacità di comprensione: Principi di matematica, analisi matematica e geometria. Principi della  Fisica classica
• DD2 - Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Utilizzo di strumenti matematici per l'analisi e risoluzione di problemi riguardanti fenomeni quotidiani.
• DD3-5 - Competenze trasversali: Sviluppo di autonomia di giudizio, abilità comunicative e capacità di apprendimento.

Contenuti di insegnamento (Programma)

CENNI DI GEOMETRIA E ANALISI MATEMATICA, GRANDEZZE FISICHE E LE LORO MISURE:

Uso delle potenze positive e negative; misurazione degli angoli. Uso delle potenze positive e negative; Concetto di equazione e di funzione e sua rappresentazione grafica; funzione lineare, parabolica, esponenziale, logaritmica, funzioni trigonometriche, funzioni periodiche; definizione di ampiezza, periodo, pulsazione, frequenza e fase. Significato di derivata e proprietà; Significato di Integrale e proprietà. Richiami delle figure geometriche piane e solide: perimetri, aree, volumi. Grandezze scalari e vettoriali; Algebra lineare.

Operazioni con i vettori; Somma di due o più vettori; Decomposizione di un vettore; Prodotto di uno scalare per un vettore; Prodotto scalare di due vettori; Prodotto vettoriale di due vettori; Il vettore gradiente; Campo vettoriale; Concetto operativo di grandezza fisica. Sistemi di riferimento; Grandezze fondamentali e derivate; Sistemi di unità di misura. Multipli e sottomultipli di unità di misura. Conversione tra unità di misura. Grandezze dimensionali; Cause d'errore. Errori sistematici ed errori accidentali. Errore quadratico medio e deviazione standard; Sensibilità, precisione, prontezza e portata di uno strumento di misurazione.

CINEMATICA: Traiettoria e legge oraria; Velocità e accelerazione; Analisi del moto (moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato, moto circolare uniforme, moti periodici); Relazione tra cinematica lineare ed angolare.

DINAMICA: II concetto di forza; Il principio d'inerzia; Sistemi di riferimento inerziali e relatività Galileiana; II concetto di massa e il secondo principio della dinamica; II terzo principio della dinamica e reazioni vincolari. La quantità di moto e il teorema di conservazione della quantità di moto. I campi di Forza (Forza gravitazionale, Forza peso e accelerazione di gravità; Forze elastiche e moto armonico; Equilibrio statico di un punto materiale o di un oggetto assimilabile a un punto. Equilibrante di un sistema di forze; Corpi rigidi e loro proprietà. Equilibrio di un corpo rigido; I vincoli e le leve; Centro di massa e baricentro; Cenni di Dinamica del corpo rigido (traslatoria e rotatoria); Energia cinetica di rotazione; Analogia tra il moto di traslazione e il moto di rotazione; Elasticità e deformazione (Flessione, Torsione); Le forze di attrito.

LAVORO, ENERGIA E POTENZA: Lavoro di una forza; Energia e principio di conservazione dell'energia, Energia Cinetica e teorema dell'energia cinetica, campi conservativi, energia potenziale e conservazione dell'energia meccanica; Forze conservative e dissipative; Potenza e rendimento; Meccanica di sistemi fisici (piano inclinato, pendolo. Collisione di corpi; Considerazioni conclusive sull’energia e sul lavoro; Lavoro fisiologico e lavoro in senso fisico.

MECCANICA DEI FLUIDI: Definizione di densità e pressione; Equilbrio nei fluidi; Pressione idrostatica e legge di Stevino; Principio di Pascal e Spinta di Archimede; Il moto dei fluidi: portata ed equazione di continuità; Fluidi non viscosi: il teorema di Bernoulli; Teorema di Torricelli; Viscosità; Fluidi Viscosi: Moto laminare e moto turbolento; Formula di Poiseuille; Numero di Reynolds; Forze di coesione e tensione superficiale; Capillarità; Tensione elastica di una membrana e formula di Laplace; Coefficiente di attrito viscoso; velocità di trascinamento; coefficiente di mobilità; sedimentazione; elettroforesi; centrifugazione.

TERMODINAMICA: Sistema termodinamico; Temperatura e scale termometriche; Energia Interna; Calore, Calore specifico e Capacità termica; Calore molare; Il lavoro in termodinamica; Trasformazioni termodinamiche (reversibili ed irreversibili), Trasformazioni di stato; Calore latente; Primo principio della termodinamica; I gas perfetti; Equazione di stato dei gas perfetti; Miscele gassose e pressioni parziali dei gas; Trasformazioni dei gas perfetti (isoterme, isobare e isocore, adiabatiche); Cenni sulla teoria cinetica dei gas ideali; I gas reali, diagrammi di fase e temperatura critica; l'equazione di Van der Waals; Il secondo principio della termodinamica; Macchine termiche; Meccanismi di trasmissione del calore ( conduzione, convezione, irraggiamento, Termoregolazione degli animali a sangue caldo; I principi della termodinamica e la fisiologia; Rendimento; Metabolismo del corpo umano.

FENOMENI ELETTRICI: Carica elettrica e Forza di Coulomb; Costante dielettrica; Il campo elettrico e il Potenziale elettrostatico; Dipolo elettrico; La capacità elettrica; Il condensatore; Condensatori in serie ed in parallelo; La corrente elettrica e le leggi di Ohm; Forza elettromotrice e circuiti in corrente continua; Potenza elettrica; Effetto termico della corrente elettrica (effetto Joule); Carica e scarica di un condensatore; Circuiti RC; Differenza tra corrente continua ed alternata ed effetti sul corpo umano.

ELETTROMAGNETISMO: Il campo magnetico; Legge di Laplace; Legge di Biot e Savart; Permeabì1ità magnetica; La forza di Lorentz e il moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme; Momenti magnetici e proprietà magnetiche della materia; Solenoide; Momenti magnetici atomici; Diamagnetismo, Paramagnetismo e Ferromagnetismo; Flusso di campo magnetico e Induzione elettromagnetica; Legge di Faraday- Newmann; Legge di Lenz; Applicazioni della legge di Faraday.

FENOMENI ONDULATORI: Le onde; moto armonico, equazioni di propagazione di un'onda, oscillazioni smorzate e forzate; Effetto doppler; Ottica geometrica (Diffrazione e Dispersione della luce, Riflessione, rifrazione e riflessione totale, Il prisma, Le Lenti, le fibre ottiche) Onde elastiche (il suono Livelli di sensazione sonora, Propagazione delle onde sonore, velocità di propagazione delle onde sonore, Intensità sonora e direzionalità del suono, Spettro delle frequenze delle onde meccaniche, Ultrasuoni). Fenomeno della fluorescenza e sue applicazioni mediche.

RADIAZIONI IONIZZANTI: Il fenomeno di ionizzazione. Classificazione delle radiazioni ionizzanti; La ionizzazione prodotta dai vari tipi di radiazione; L'azione delle radiazioni sui tessuti animali; I danni biologici delle radiazioni. ionizzanti; Grandezze e unità dosimetriche.

Testi di riferimento

• Gian Marco Contessa, Giuseppe Augusto Marzo – Fisica applicata alle scienze mediche
• Materiale didattico fornito dal docente e disponibile sulla piattaforma e-learning del CdS.

Note ai testi di riferimento

Materiali didattici

Valutazione

Modalità di verifica dell’apprendimento

Prova scritta:

• Soluzione di esercizi sugli argomenti del corso.
• La prova si considera superata con un voto ≥ 18/30.
• Non è consentita la consultazione di testi o appunti durante l’esame.

Prova orale (facoltativa):

• Prevista su richiesta dello studente o del docente.

Criteri di valutazione

Criteri per l’assegnazione della lode:

·         Completezza della preparazione.

·         Eccellente capacità di analisi e sintesi.

·         Originalità e rigore nell'esposizione.

Altro

Informazioni aggiuntive saranno comunicate durante il corso o tramite la piattaforma e-learning.