58200 - FISICA APPLICATA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce le basi fisico-metodologiche del metodo scientifico per le applicazioni mediche. In particolare, è in grado di: acquisire i dati sperimentali in biomedicina; analizzare i dati ed elaborare i modelli predittivi; verificare sperimentalmente i modelli.

Contenuti

Metodo Scientifico

• Misure ed errori
  Introduzione al metodo scientifico; grandezze fisiche; misure dirette e indirette; unità di misura; errori statistici e sistematici; propagazione degli errori; precisione e accuratezza; analisi dimensionale
• Teorie e modelli
  Descrizione analitica delle misure; leggi della Natura; metodi di risoluzione dei problemi in Fisica; introduzione alla Fisica Classica
  

Meccanica

• Cinematica
  Posizione, distanza e spostamento; velocità; accelerazione; moto rettilineo uniforme; moto uniformemente accelerato; grandezze scalari e vettoriali; moto in due dimensioni
• Dinamica
  Forza e massa; le tre leggi di Newton; forze normali; forze di attrito; corde e molle; moto circolare
  
• Energia 
  Lavoro; energia cinetica; forze conservative e non conservative; energia potenziale; conservazione dell’energia
• Urti
  Quantità di moto; impulso; urti elastici e anelastici; centro di massa
• Cinematica rotazionale
  Velocità e accelerazione angolari; moto di rotolamento; energia cinetica di rotazione e momento di inerzia
• Dinamica rotazionale
  Momento torcente; momento angolare; lavoro rotazionale; equilibrio
• Gravitazione
  La legge di gravitazione universale; le leggi di Keplero; energia potenziale gravitazionale
• Oscillazioni e onde
  Oscillatore armonico; pendolo semplice; onde
• Fluidi
  Densità; pressione; principio di Archimede; equazione di Bernoulli
  

Termodinamica

• Temperatura e calore
  Temperatura; dilatazione termica; calore; calore specifico; conduzione, convezione e irraggiamento; teoria cinetica; calore latente; cambiamenti di fase
• Termodinamica
  I tre principi della termodinamica; le trasformazioni termodinamiche; macchine termiche; entropia

Elettromagnetismo

• Elettrostatica
  Carica elettrica; isolanti e conduttori; la legge di Coulomb; il campo elettrico; il potenziale elettrico; condensatori e dielettrici
• Carica elettrica
  Corrente elettrica; resistenza; legge di Ohm
• Magnetismo
  Campo magnetico; forze magnetiche; legge di Ampère; il magnetismo nella materia; legge di Faraday
• Onde elettromagnetiche
  Produzione e propagazione di onde elettromagnetiche; spettro elettromagnetico

Testi/Bibliografia

Testo consigliato: 
- Fondamenti di Fisica 6/Ed. con MyLab, James S. Walker; Pearson

In alternativa:
- FISICA Principi e Applicazioni 2/Ed., Douglas C. Giancoli; Casa Editrice Ambrosiana
- Elementi di Fisica in Medicina e Biologia, G. Castellani, D. Remondini; Ed. Bononia University Press

Metodi didattici

Lezioni frontali con esercitazioni sui temi trattati.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento prevede un esame scritto ed un colloquio orale facoltativo. La prova scritta, della durata di 2 ore, consiste nella risoluzione di 6 problemi riguardanti gli argomenti del programma del corso. E' ammesso l'uso di calcolatrici. Ogni problema verrà valutato da 0 a 5 punti (0 se non svolto oppure se svolto in modo completamente errato, da 1 a 4 se svolto parzialmente, 5 se privo di errori). Il colloquio orale facoltativo, della durata di circa 15 minuti, ha lo scopo di valutare la conoscenza degli argomenti del programma, incluse le dimostrazioni, e la qualità espositiva dello studente. Un buon esito della prova orale potrà incidere sulla valutazione complessiva con un incremento del voto dello scritto fino a un massimo del 20%. Se la prova orale è valutata negativamente, verrà confermato il voto dello scritto. La lode verrà considerata in casi eccezionali, previo il superamento sia della prova scritta che della prova orale con valutazione eccellente.

Il risultato finale verrà infine integrato con quello della prova di Statistica. L'esame complessivo si ritiene superato se entrambe le prove hanno esito sufficiente.

Il VOTO FINALE del corso integrato verrà calcolato come media aritmetica tra i risultati della prova di Statistica e di quella di Fisica Applicata. Qualora la media aritmetica non risulti un numero intero, verbalizzabile, l'arrotondamento verrà effettuato considerando come preponderante la prova relativa all'insegnamento con il maggior numero di crediti (Fisica Applicata).

La lode verrà riconosciuta nel caso in cui almeno in un insegnamento lo studente sia stato valutato da lode e in entrambi gli insegnamenti il voto raggiunto sia 30/30.

Strumenti a supporto della didattica

Le slide delle lezioni frontali e altro materiale didattico vengono resi disponibili durante lo svolgimento del corso sul sito https://virtuale.unibo.it/course/view.php?id=21755

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Federico Marulli