Programma del corso di Fisica, a.a. 2004-2005

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. 
Forze apparenti. Reazioni vincolari. 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.  Leve. Stabilita' ed equilibrio. Moto del centro di massa. 
Moto dei corpi rigidi: velocita' ed accelerazione angolare. Momento
d'inerzia. Momento angolare.

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.

Diffusione. Coefficiente di diffusione. Legge di Fick.

Tensione superficiale; legge di Laplace e legge di Jurin.

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. 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. Resistenze in serie e parallelo.
Circuiti elettrici. Potenza nei circuiti elettrici. Legge di Joule. 

Circuiti in corrente continua e in corrente alternata. Cenni agli effetti
del passaggio della corrente elettrica nel corpo umano.

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.

Tubo a raggi catodici. Cenni al principio di funzionamento di linac,
ciclotrone, sincrotrone. 

Onde periodiche. Velocita' delle onde; periodo e lunghezza d'onda. Onde
longitudinali e trasversali. Cenni all'analisi di Fourier.

Onde elettromagnetiche. Antenne.

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

o) Onde sonore

Natura del suono. Intensita' delle onde sonore. Livello di intensita'
sonora; il decibel.

o) Ottica geometrica

Indice di rifrazione. Riflessione, rifrazione, legge di Snell. Riflessione
totale.

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

Cenni agli effetti biologici della radiazione. Dose assorbita, dose 
equivalente.