ITALIANO

Nel corso vengono affrontati i fondamenti di meccanica di punto materiale, corpi rigidi e fluidi, termodinamica, elettrostatica ed elettromagnetismo, con attenzione per l'applicazione a casi pratici sotto forma di esercizi.

Elementi di Fisica Biomedica, D. Scannicchio, E. Giroletti, Edizione II (2023), ISBN: 9788836231256

Lo scopo del corso è far acquisire e/o rafforzare la conoscenza di base dei principi fisici, in modo che gli studenti sviluppino senso critico e abilità di ragionamento per poter applicare gli strumenti teorici e metodologici della fisica anche in casi concreti, ad esempio applicazioni a sistemi biologici e ambientali utili per questo corso di laurea.

Matematica e fisica delle scuole secondarie superiori

Lezioni frontali, esercizi, lezioni interattive con svolgimento guidato di problemi

Prova scritta

La prova di verifica delle conoscenze, abilità e competenze acquisite dagli studenti è scritta, e prevede quesiti a risposta multipla, quesiti a risposta aperta, esercizi da svolgere, che verteranno sui differenti argomenti trattati nel corso. La prova include sempre quesiti che permettono di verificare la comprensione sia teorica sia pratica di argomenti riguardanti grandezze fisiche, calcolo vettoriale, meccanica del corpo rigido, meccanica dei fluidi, termologia, fenomeni ondulatori, elettricità e magnetismo. Le prove sono calibrate in modo che un voto di 18 rappresenti il minimo e corrisponda a una preparazione appena sufficiente, con conoscenze basilari, che portano lo studente a non riuscire a risolvere o a commettere errori in parte dei quesiti e/o ad affrontarli in maniera parziale e/o con passaggi negli esercizi scarni e non commentati e/o con risposte aperte incomplete e con un lessico non specifico. Un voto di 30 corrisponde invece al massimo e rispecchia una preparazione completa su tutti gli argomenti del corso, con risoluzioni corrette, descrizioni efficaci negli esercizi e risposte aperte fornite in maniera esaustiva e con lessico pertinente.
Durante la prova è consentito usare una calcolatrice scientifica, ma non è consentita la consultazione di materiale didattico, formulari, mappe concettuali, materiale informatico di alcun genere (eccetto specifiche disposizioni dell'ufficio per la gestione dei DSA in accordo alla legge 170/2010).

Nessuna

• Grandezze fisiche, unità di misura, riepilogo matematica
Cenni al metodo scientifico galileiano, grandezze fisiche e misure, unità di misura, notazione scientifica; riepilogo relazioni matematiche di interesse fisico: equazioni, potenze, logaritmi ed esponenziali, funzioni, funzioni trigonometriche (seno, coseno, tangente)

• Vettori
Grandezze scalari e vettoriali, somma e differenza tra vettori, prodotto scalare e vettoriale;

• Cinematica
Traiettoria, spostamento, velocità, accelerazione, leggi orarie moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato, cenni al moto circolare e armonico,

• Dinamica
I tre principi della dinamica, forza e massa inerziale, conservazione della quantità di moto, forza gravitazionale.

• Lavoro ed energia
Forze elastiche, Lavoro, Conservazione dell'energia meccanica, Energia cinetica, Forze conservative e dissipative, Energia potenziale, energia potenziale gravitazionale, potenza;

• Statica traslazionale e rotazionale, leve
Equilibrio dei corpi rigidi, Momento di una forza, equilibrio traslazionale e rotazionale, leve e guadagno meccanico, tipologie di leve, esempi di leve in biomeccanica.

• Elementi di termodinamica
Temperatura, calore specifico, dilatazione termica, 1o e 2o principio della termodinamica, modi di trasferimento del calore.

• Elementi di idrostatica e idrodinamica
Pressione e sue applicazioni, legge di Stevino, spinta di Archimede, principio di Pascal, portata ed equazione di continuità, teorema di Bernoulli

• Fenomeni ondulatori
Modellizzazione fenomeni ondulatori: ampiezza, frequenza, periodo, lunghezza d'onda, pulsazione; equazioni del moto armonico; riflessione e rifrazione, legge di Snell; effetto Doppler

• Elettrostatica e cenni di elettromagnetismo
Cariche elettriche, forza di Coulomb, campo elettrico e potenziale elettrico, leggi di Ohm, corrente elettrica, resistenza e resistività, capacità; fenomeni magnetici, legge di Ampère, campo Magnetico, forza di Lorentz

Italian

The course covers the fundamentals of mechanics of material point, rigid bodies and fluids, thermodynamics, electrostatics, and electromagnetism, with a focus on practical applications through exercises.

Elementi di Fisica Biomedica, D. Scannicchio, E. Giroletti, Edizione II (2023), ISBN: 9788836231256

The aim of the course is to make acquire and/or reinforce basic knowledge of physical principles, enabling students to develop critical thinking and reasoning skills for applying theoretical and methodological tools of physics also in practical cases, such as applications to biological and environmental systems relevant to this degree course.

Mathematics and physics of high schools.

Lectures, execises, interactive lessons with guided problem-solving

Written exam

The assessment of the knowledge, skills, and competences acquired by students is carried out with a written test, which includes multiple-choice questions, open-ended questions, problem-solving exercises covering the various topics addressed during the course. The test always includes questions designed to assess both theoretical understanding and practical application of topics related to physical quantities, vector calculus, rigid body mechanics, fluid mechanics, thermology, wave phenomena, electricity, and magnetism. The tests are calibrated so that a grade of 18/30 represents the minimum passing mark and corresponds to a barely sufficient level of preparation, characterized by basic knowledge, which may lead the student to be unable to solve or to make errors in some of the questions and/or to address them only partially and/or to provide exercises with limited and uncommented solution steps and/or incomplete open-ended answers using non-specific terminology. A grade of 30/30 represents instead the highest mark and reflects a thorough and comprehensive preparation across all course topics, with correct solutions, effective explanations in problem-solving exercises, and exhaustive open-ended answers expressed using appropriate terminology.
The use of a scientific calculator is permitted during the examination. The consultation of teaching materials, formula sheets, concept maps, or any type of electronic or digital material is not allowed (except in the case of specific provisions granted by the University Office for Students with Specific Learning Disorders (DSA), in accordance with Italian Law no. 170/2010).

Nothing

• Physical Quantities, Units of Measurement, Mathematics Overview
Brief introduction to the Galilean scientific method, physical quantities and measurements, units of measurement, scientific notation; summary of mathematical relationships of physical interest: equations, powers, logarithms and exponentials, functions, trigonometric functions (sine, cosine, tangent).

• Vectors
Scalar and vector quantities, addition and subtraction of vectors, scalar and vector products.

• Kinematics
Trajectory, displacement, velocity, acceleration, equations of motion for uniformly rectilinear and uniformly accelerated motion, brief overview on circular and harmonic motion.

• Dynamics
The three principles of dynamics, force and inertial mass, conservation of momentum, gravitational force

• Work and Energy
Elastic forces, Work, Conservation of mechanical energy, Kinetic energy, Conservative and dissipative forces, Potential energy, gravitational potential energy, Power

• Translational and Rotational Statics, Levers
Equilibrium of rigid bodies, Momentum of a force, translational and rotational equilibrium, levers and mechanical advantage, types of levers, examples of levers in biomechanics

• Basics of Thermodynamics
Temperature, specific heat, thermal expansion, 1st and 2nd law of thermodynamics, modes of heat transfer.

• Basics of Hydrostatics and Hydrodynamics
Pressure and its applications, Stevin's law, Archimedes' principle, Pascal's principle, flow rate and continuity equation, Bernoulli's theorem.

• Wave Phenomena
Modeling of wave phenomena: amplitude, frequency, period, wavelength, angular frequency; equations of harmonic motion; reflection and refraction, Snell's law; Doppler effect.

• Electrostatics and Basics of Electromagnetism
Electric charges, Coulomb's law, electric field and electric potential, Ohm's laws, electric current, resistance and resistivity, capacitance; magnetic phenomena, Ampère's law, magnetic field, Lorentz force.