15968 - FISICA E MATEMATICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente: ha le conoscenze di base della fisica generale, con le relative metodologie ed applicazioni di rilevanza in campo fisiologico, biologico e chimico e possiede le nozioni basilari di matematica necessarie ai corsi successivi.Al termine del corso lo studente acquisisce una buona conoscenza degli strumenti tecnici matematici e del loro utilizzo E' quindi grado di impostare e risolvere problemi e di assimilare nuovi concetti dall'esperienza e dalle conoscenze precedenti.

Contenuti

MATEMATICA (Modulo 1)

Elementi di teoria degli insiemi (4 h)

Definizione di insieme. Operazioni tra insiemi. Insieme dei numeri reali

Funzioni (4 h)

Nozione di relazione. Funzioni di una variabile. Funzioni continue.

Teoria dei limiti (4 h).

Limiti per le funzioni.

Derivate (6 h).

Definizione di rapporto incrementale. Derivata di una funzione. Proprietà delle derivate. Regole di derivazione.

Studio di Funzioni (12 h)

Asintoti, punti di massimo e minimo, punti di flesso.

 

FISICA (Modulo 2)

La Misura

Il metodo scientifico, misura di grandezze fisiche, sistemi di unità di misura, conversioni, cifre significative, troncamento e arrotondamento, notazione scientifica e normalizzata, ordine di grandezza, strumenti di misura, precisione e accuratezza, errori sperimentali, valor medio.

Vettori

Algebra vettoriale, vettori e scalari, notazione e rappresentazione dei vettori.

Cinematica

Moto e sistema di riferimento, moto rettilineo, moto uniforme, velocità media e istantanea, accelerazione media e istantanea, moto uniformemente accelerato, moto circolare, moto armonico.

Dinamica

Le Forze, Prima Legge di Newton, sistemi inerziali, Seconda Legge di Newton, legge di gravitazione universale, massa e peso, forza elastica, forza normale, forza di attrito, forza centripeta, il pendolo semplice, campi di forza, Terza Legge di Newton.

Energia e Lavoro

Lavoro di una forza costante, lavoro della forza peso e della forza elastica, Energia cinetica e teorema delle forze vive, efficienza, potenza, forze conservative e dissipative, energia potenziale, Legge di conservazione dell'energia meccanica, momento di una forza, equilibrio statico.

Meccanica dei fluidi

Densità, pressione, Legge di Stevino, proprietà dei fluidi, pressione atmosferica, Legge di Pascal, spinta di Archimede, dinamica dei fluidi, equazione di continuità, teorema di Bernoulli, legge di Torricelli, legge di Poiseuille, numero di Reynolds, diffusione, sedimentazione, centrifugazione, tensione superficiale, capillarità.

Termodinamica

Temperatura, scale di temperatura, leggi dei gas, Numero di Avogadro e concetto di mole, calore e lavoro, capacità termica e calore specifico, Primo principio della termodinamica, cambiamenti di fase, calore latente, propagazione del calore.

Testi/Bibliografia

MATEMATICA

Claudio Caprara, Mathematics for Agricultural and Life Sciences: Principles of Calculus with Solved Problems, Nova Science Publishers, Inc., NY, USA (in pubblicazione).

In attesa della pubblicazione del testo indicato, i files con il materiale didattico relativo alle lezioni svolte verranno inseriti sulla piattaforma online di supporto alla didattica.

 

FISICA

Principi di fisica - Ezio Ragozzino - Ed. EdiSES (Napoli)

Ferdinando Borsa, Alessandro Lascialfari, Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico, Ed. EdiSES (Napoli).

Fisica - Desmond M. Burns, Simon G.G. MacDonald - Ed. Zanichelli (Bologna)

Le slides mostrate a lezione saranno rese disponibili dal docente sulla piattaforma istituzionale di supporto alla didattica (Insegnamenti OnLine) entro pochi giorni.

Eserciziario elettronico disponibile a partire dalla pagina web: http://www.bo.infn.it/ctf/eser

 

Metodi didattici

Il corso tratterà gli argomenti del programma mediante didattica in aula, sia per le lezioni frontali che per le esercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

MATEMATICA

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame finale con una prova scritta ed eventualmente una successiva prova orale, entrambe con voto espresso in trentesimi.

Per la prova scritta non sono ammessi notebook, tablet, smartphone o calcolatrici.

La prova scritta di Matematica prevede uno studio di funzione.

Esercizi per cui venga fornito solo il risultato senza indicare la metodologia adottata ed i passaggi intermedi del calcolo saranno considerati non risolti (voto 0).

La prova scritta si considera superata con voto tra 18 e 30.

Lo studente che non supera la prova scritta deve ripetere l'esame all'appello successivo.

Lo studente che supera la prova scritta può decidere di:

- rifiutare il voto e ripetere l'esame all'appello successivo;

- accettare il voto senza fare la prova orale e in questo caso l'esame si considera superato con voto corrispondente a quello della sola prova scritta;

- cercare di migliorare il voto dello scritto con una prova orale, nella consapevolezza che, in funzione della prova orale, il voto dello scritto può aumentare o diminuire.

FISICA

L'esame è scritto, composto di 6 esercizi riguardanti il programma svolto, da terminare in 2 ore.

Per la prova scritta è ammesso l’utilizzo di libri, appunti, slides mostrate a lezione, e calcolatrice. Non è ammesso in alcun modo l’utilizzo di apparati di comunicazione con l’esterno (smartphone, tablet, notebook).

La prova si riterrà superata se la valutazione raggiungerà almeno il 18. Tre esercizi svolti correttamente (incluso il risultato numerico) verranno valutati 6 punti ognuno, e sono quindi sufficienti a superare la prova scritta; ulteriori esercizi corretti saranno valutati 4 punti ognuno.

La valutazione tiene in conto anche degli esercizi svolti in modo parziale.

Il voto è valido un anno solare; la prova scritta può essere ripetuta ma la consegna di un nuovo compito annulla in automatico il voto precedente.

 

NB: il voto finale sarà dato dalla media dei voti delle due prove, che dovranno essere ambedue superate (quindi voto almeno 18 sia per Matematica che per Fisica):

Voto Finale = (Voto Fisica) ∙ 0.50 + (Voto Matematica) ∙ 0.50, approssimato per eccesso.

Strumenti a supporto della didattica

PC e Sistema di videoproiezione

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Filippo Zaniboni

Consulta il sito web di Claudio Caprara