Programma del corso di Fisica, a.a. 2001-2002

o) Richiami di matematica

Coordinate cartesiane, funzioni e loro rappresentazione grafica. Retta,
parabola, elevamento a potenza, iperbole, esponenziale e logaritmo;
funzioni trigonometriche. Alcuni sviluppi in serie notevoli. Scale lineari
e logaritmiche. Cifre significative. Notazione scientifica. Vettori;
operazioni con i vettori: somma, differenza, prodotto scalare e
vettoriale. Probabilita' e densita' di probabilita'; la distribuzione di
Gauss.

o) Grandezze fisiche e la loro misurazione

Unita' di misura. Incertezza statistica e sistematica.

o) Meccanica

Velocita', accelerazione. Moto rettilineo uniforme, moto uniformemente
accelerato. Caduta di un grave. Moto in piu' dimensioni. Moto circolare: 
velocita' angolare e periferica, accelerazione centripeta; moto circolare
uniforme.

Forza, massa, le tre leggi di Newton; sistemi di riferimento inerziali. 
Attrito statico e dinamico.

Lavoro, energia cinetica e potenziale. Forze conservative. Potenza. 
Impulso e quantita' di moto. 

Moto armonico semplice; pendoli e molle. Forze elastiche, energia 
potenziale elastica. Oscillazioni smorzate e oscillazioni forzate;
concetto di risonanza.

Momento di una forza, condizioni di equilibrio. Coppie di forze.
Baricentro. Stabilita' ed equilibrio. Moto del centro di massa. 

Elasticita'. Sforzo e deformazione. Modulo di Young; modulo di Poisson;
modulo di taglio; modulo di compressione; elasticita' di flessione.  

o) Fluidi

Legge di Archimede. Portata. Equazione di continuita'. Conservazione
dell'energia e eq. di Bernoulli.

Viscosita'. Legge di Hagen-Poiseuille. Resistenza idrodinamica;
resistenze in serie e in parallelo. Legge di Stokes. Velocita' di
sedimentazione; centrifuga. Flusso turbolento. Numero di Reynolds.

Gas perfetti; eq. di stato. Teoria cinetica. Gas reali. Cambiamenti di
stato. Vapore e gas. Vapore saturo. Liquefazione, umidita' assoluta e
relativa, punto di rugiada.

Tensione superficiale. Legge di Laplace. Capillari; legge di Jurin.
Embolia. Tensioattivi. 

o) Termodinamica

Primo principio della termodinamica. Calore specifico e
capacita' termica. Calore specifico di un gas perfetto a pressione e
volume costante. Secondo principo della termodinamica. Processi
reversibili e irreversibili. Entropia. Cicli termodinamici; ciclo di
Carnot. Rendimento. Potenza metabolica.

o) Elettricita' e magnetismo

Carica elettrica legge di Coulomb, campo elettrico, energia potenziale
elettrostatica, potenziale. Relazione tra campo e differenza di
potenziale.  Elettronvolt. Superficie equipotenziale. Dipolo elettrico. 

Conduttori ed isolanti. Capacita' elettrica; condensatore; effetto di un
dielettrico. Costante dielettrica relativa. Condensatori in serie e in
parallelo.

Corrente elettrica. Velocita' di deriva dei portatori di carica.
Resistenza elettrica. Legge di Ohm. Conduttori ohmici e non. Il diodo.
Resistenze in serie e parallelo. Circuiti elettrici. Potenza nei circuiti
elettrici. Legge di Joule. Circuiti RC, carica e scarica di un
condensatore.

Campo magnetico. Forza di Lorentz. Forza su un filo percorso da corrente.
Legge di Biot-Savart. Campo generato da una spira. Solenoide. Dipolo
magnetico. Magneti naturali. Materiali ferromagnetici.

Flusso del campo magnetico. Legge di Faraday-Lenz. Generatori elettrici,
trasformatori. 

Induttanza. Circuiti RL, LC, RLC. Risonanza.

Effetti della corrente elettrica sul corpo umano.

Acceleratori di particelle: linac, ciclotrone, sincrotrone. Tubo a raggi
catodici.

Onde elettromagnetiche. Antenne.

Natura corpuscolare delle onde elettromagnetiche. Il fotone. Generazione
di raggi X.

o) Descrizione dei moti ondulatorie e suono

Impulsi ondulatori e onde periodiche. Velocita' delle onde; periodo e
lunghezza d'onda. Onde longitudinali e trasversali; polarizzazione di onde
trasversali.

Suono. Intensita' delle onde sonore. Livello di intensita' sonora; il
decibel. Effetto Doppler. Ultrasuoni.

o) Ottica geometrica

Indice di rifrazione, principio di Huygens. Riflessione, rifrazione, legge
di Snell. Lenti; eq. del costruttore di lenti. Eq. delle lenti sottili.
Ingrandimento. Occhio umano. Accomodamento. Punto prossimo e punto remoto.
Difetti ottici dell'occhio.

o) Fenomeni nucleari

Cenni alla struttura del nucleo atomico. Nuclei stabili e instabili.
Decadimento alfa, beta e gamma. Legge del decadimento radioattivo. 

o) Interazione radiazione-materia

Effetti biologici della radiazione. Dose assorbita, dose equivalente.