Il corso fornisce elementi di base per l’acquisizione di conoscenze e competenze relative alla fisica classica, con particolare rilievo alla meccanica classica, elettrologia, meccanica dei fluidi e termodinamica.
Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze e competenze relative a:
1) saper rappresentare e/o leggere un grafico empirico e poterlo assimilare a proprietà formali di funzioni fondamentali.
linguaggio e concetti necessari per la comprensione di fenomeni fisici alla base dell'attività fisica e della fisiologia.
2) studio e allo sviluppo di metodologie fisiche (teoriche e sperimentali) necessarie sia alla descrizione e alla comprensione del sistema muscolo-scheletrico e alla biomeccanica
3) conoscenza delle leggi dei gas e del comportamento dei vapori, base della fisiopatologia della respirazione, e della comprensione della funzione polmonare.
4) comprensione del funzionamento elettrico dì apparecchiature complesse e specializzate, nonché del linguaggio di base che gli permetta di conoscere le caratteristiche generali degli strumenti e la loro importanza nell’uso pratico.
Prerequisiti
conoscenze di Aritmetica e di Matematica di base, come da programma Ministeriale per i test di ammissione
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
attraverso test a risposta multipla
Programma del corso
0. Richiami di matematica. Programma integrativo di Aritmetica/Matematica.
1 Multipli e sottomultipli di unità di misura.
2 Funzioni elementari e loro rappresentazione grafica
3 Grandezze scalari e vettoriali
4 Operazioni con i vettori
4.1 Somma di due o più vettori
4.2 Decomposizione di un vettore
4.3 Prodotto di uno scalare per un vettore 4.4 Prodotto scalare di due vettori
4.5 Prodotto vettoriale di due vettori
I. Le grandezze fisiche
1 Concetto operativo di grandezza fisica. Grandezze fondamentali e derivate
2 Sistemi di unità di misura. Multipli e sottomultipli di unità di misura. Grandezze adimensionali
3 Cause d’errore. Errori sistematici ed errori accidentali (cenni).
4 Grandezze scalari e vettoriali
II. Il movimento (Cinematica)
1 La velocità e l’accelerazione come grandezze scalari
2 Moto uniforme e moto uniformemente accelerato
3 La velocità e l’accelerazione come vettori
4 Moto circolare uniforme. Velocità angolare. Velocità tangenziale. Accelerazione centripeta.
5. Moto armonico
III. Le forze (Dinamica)
1 Il concetto di forza e il principio d’inerzia
2 Effetto dinamico ed effetto statico delle forze. Misurazione statica delle forze. Tre tipi di ‘bilance’.
3 Il concetto di massa e il secondo principio della dinamica
4 La forza peso e l’accelerazione di gravità terrestre.
5 Il terzo principio della dinamica. Sistemi propulsivi
6 Equilibrio statico di un punto materiale o di un oggetto assimilabile a un punto. Equilibrante di un sistema di forze. Attrito
7 Corpi rigidi e centro di gravità
8 Coppia di forze. Momento di una forza rispetto a un punto
9 Condizioni generali di equilibrio di un corpo rigido
10 Momento angolare, momento d’inerzia.
11 Principi di conservazione nel caso delle rotazioni
IV. Il lavoro e l'energia
1 Lavoro di una forza
2 Il teorema dell’energia cinetica
3 Il concetto di energia
4. Energia potenziale
5 Potenza
V. I liquidi
1 Definizione e unità di misura della pressione
2 Densità e peso specifico
3 Definizione di fluido. Liquidi e gas.
4 Legge di Stevino. Equilibrio di liquidi in vasi fra loro comunicanti.
5 Manometri ad aria libera. Pressione normale.
6 Legge di Pascal.
7 Legge di Archimede.
8 Fluidi ideali. Moto stazionario e costanza della portata. Teorema di Bernoulli
9 Applicazioni biologiche dell’equazione di Bernoulli.
10 Cenni al Regime di Poiseuille
VI. I gas
1 Temperatura, e suoi sistemi di unità di misura.
2 Leggi dei gas: Boyle-Mariotte e Gay-Lussac
3 Equazione stato gas perfetti.
4 Teoria cinetica dei gas.
5 Energia interna di un gas.
6 I principio della termodinamica
VII Elettricità e Magnetismo
1 Concetti fondamentali di elettrologia. Legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale.
2 Corrente elettrica. Conduttori e isolanti. Leggi di Ohm.
3 Circuiti in corrente costante. Resistenze serie e parallelo
4 Il campo magnetico e sue linee di forza. L’induzione elettromagnetica e legge di Lorentz.
VIII Elettronica e digitalizzazione del segnale
1 Circuiti in corrente continua. Leggi di Kirchhof. Circuiti complessi e circuiti equivalenti (Thévenin).
2 Circuito RC, carica e scarica di Condensatore. Circuiti RC come filtri passivi.
3 Conversione analogico-digitale (A/D): campionamento e quantizzazione di un segnale. Importanza e criteri di scelta dei parametri di conversione.
4 Teorema di Shannon. Sviluppo in serie di Fourier. Fenomeno dell’Aliasing.
5 Cenni alle immagini digitali (concetto di risoluzione).