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Andrea ALESSANDRINI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche sede ex-Fisica
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Insegnamento: Fisica ed esercitazioni
Biotecnologie (Offerta formativa 2022)
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione:
Al termine del corso lo studente avrà la capacità di comprendere i concetti fondamentali della fisica classica e gli aspetti fisici rilevanti per i sistemi biologici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di comprendere i principi fisici alla base delle principali tecniche utilizzate nello studio dei sistemi biologici. Conoscerà anche i principi fisici di base che regolano i sistemi biologici.
Autonomia di giudizio:
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di interpretare i risultati forniti da alcune tecniche utilizzate per lo studio di sistemi biologici e potrà estendere le proprie conoscenze in settori diversi rispetto a quelli specificamente affrontati nel corso.
Abilità comunicative:
Al superamento dell’esame finale lo studente sarà in grado di relazionare sugli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico adeguato utilizzando un formalismo matematico corretto e quantitativo.
Capacità di apprendimento:
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di approfondire in modoautonomo alcuni aspetti collaterali degli argomenti proposti nel corso.
Prerequisiti
Nessuno
Programma del corso
CINEMATICA E DINAMICA
Moto in una e piu' dimensioni. Moto relativo. Forze e leggi del moto: dinamica e statica. Forze conservative e non conservative. Lavoro, energia cinetica e potenziale. Conservazione dell'energia. Quantita' di moto e conservazione della quantita' di moto. Equilibrio. Moto rotazionale; momento angolare e leggi di conservazione. Oscillatori e moti armonici. Random walk in biologia. Le leggi di Fick della diffusione.
MECCANICA DEI FLUIDI
Pressione, Viscosità, Il moto dei fluidi ideali e dei fluidi reali. Tensione superficiale. Capillarità. Il funzionamento degli alveoli polmonari.
OSCILLAZIONI E ONDE
Moto armonico. Risonanza. Propagazione di onde. Onde stazionarie. Principio di sovrapposizione. Interferenza e diffrazione di onde. Il suono.
ELETTROMAGNETISMO
Elettrostatica. Campi e potenziali elettrici. Condensatori e dielettrici. Correnti elettriche, circuiti elementari. Il campo elettrico in soluzione. L'equazione di Poisson Boltzmann. La fisica dell'elettroforesi. Campi magnetici. Equazioni di Maxwell nel vuoto e campo elettromagnetico. Onde elettromagnetiche e loro proprieta'. Spettro della radiazione elettromagnetica.
OTTICA E MICROSCOPIA
Ottica ondulatoria: interferenza e diffrazione di onde elettromagnetiche. Ottica geometrica. Riflessione, rifrazione e riflessione interna totale. Dispersione. Polarizzazione. Lenti sottili. Strumenti ottici. Il microscopio ottico. Potere risolutivo.
Esempi dei principi fisici alla base di alcuni sistemi biologi o di tecniche sperimentali di interesse per le biotecnologie
La valutazione del profitto avviene tramite prova scritta finale.
Orario di ricevimento: giovedì dalle 14 alle 16.
Metodi didattici
Lezioni frontali sugli aspetti teorici del corso ed esercitazioni pratiche sullo svolgimento di semplici problemi di fisica
Orario di ricevimento:
giovedì 14-16 Edificio di Fisica
su appuntamento concordato via e-mail
Testi di riferimento
- Kesten and Tauck, Fondamenti di Fisica, Zanichelli
- D.C. Giancoli, Fisica. Principi e applicazioni. Casa Editrice Ambrosiana;
o altri testi analoghi.
- Appunti del docente
Verifica dell'apprendimento
Esame scritto con esercizi da svolgere su tutti gli argomenti del corso e domende relative agli aspetti teorici del corso.
L'esame è considerato superato con la sufficienza sia nella parte di esercizi sia nella parte di teoria
Risultati attesi
Al termine del corso lo studente avrà la capacità di comprendere i concetti fondamentali della fisica classica e gli aspetti fisici rilevanti per i sistemi biologici.
1 Conoscenza e capacità di comprensione (lo studente conoscerà i principi fisici fondamentali alla base dei sistemi inanimati e in alcuni casi anche di sistemi di interesse biologico)
2 Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Lo studente saprà interpretare in modo quantitativo i fenomeni naturali e saprà risolvere semplici problemi di fisica)
3 Autonomia di giudizio (lo studente saprà valutare il senso fisico dei risultati ottenuti tramite lo svolgimento di esercizi)
4 Abilità comunicative (Lo studente saprà comunicare quanto apppreso avvalendosi di schemi e risposte scritte a quesiti sugli argomenti del corso)
5 Capacità di apprendimento (lo studente sarà in grado di affrontare studi più approfonditi sugli aspetti fisici dei sistemi biologici)