Corsi di studio in
Farmacia - Chimica e tecnologia farmaceutiche

Lo studente dovrà acquisire l'insieme delle grandezze e delle leggi fisiche essenziali per la comprensione della fenomenologia fisica presente nelle materie oggetto di studio nel corso di laurea. 

L'insegnamento si propone di fornire una conoscenza critica dei principi di base della Fisica classica utili per il prosieguo del corso di studi e per la successiva attività professionale.

In accordo con i descrittori di Dublino, alla fine del corso e per il superamento dell'esame, lo studente dovrà essere in grado di:

1. identificare gli elementi essenziali di un fenomeno fisico, grandezze fisiche coinvolte e leggi che lo regolano, sapendo classificare i fenomeni fisici e confrontarli facendo emergere analogie e differenze;
2. applicare le conoscenze acquisite e utilizzare il metodo scientifico per risolvere problemi complessi che coinvolgono diversi fenomeni fisici;
3. esporre in lingua italiana corretta e con proprietà di linguaggio tecnico-scientifico le proprie conoscenze, sapendo organizzare logicamente i contenuti;
4. aver raggiunto una buona capacità di apprendimento, che permetta di individuare le informazioni necessarie ad affrontare lo studio di argomenti delle aree formative specifiche del corso di studio che coinvolgono fenomeni fisici.

Lezioni frontali per un totale di 56 ore svolte dalla Prof.sa Solano ed esercitazioni per un totale di 16 ore svolte dalla Prof.sa Francesca De Mori.

Lezioni frontali ed esercitazioni verranno erogate in base alle circostanze in evoluzione dell'emergenza Covid-19. In caso di necessita', potranno svolgersi in aula anche solo parzialmente o a piccoli gruppi. Esse verranno comunque erogate in streaming tramite la piattaforma Webex, secondo l'orario di lezione. Le registrazioni verranno rese disponibili su Moodle, cosi' come il materiale didattico.

Esame scritto con soluzione di problemi a risposta aperta ed orale con domande sul programma svolto. 

Nella situazione in cui l'esame non possa svolgersi in presenza, la parte scritta si svolgera' utilizzando Moodle con videosorveglianza via Webex e la parte orale via Webex.

Introduzione; Grandezze fisiche e loro misura; Vettori - Presentazione del corso. Introduzione sulla Fisica ed il metodo scientifico. Grandezze fisiche e Sistema Internazionale di unita' di misura. Analisi dimensionale. Conversione di unita' di misura. Notazione scientifica. Incertezza sistematica e casuale di una misura. Frequenza statistica, valor medio e deviazione standard. Distribuzione di Gauss. Grandezze scalari e vettoriali. Elementi di calcolo vettoriale.

Cinematica dei moti lineari e dei moti circolari - Sistema di riferimento. Posizione, spostamento, traiettoria. Velocita' media e istantanea e loro interpretazione grafica. Accelerazione media e istantanea e loro interpretazione grafica. Componente tangenziale e radiale dell'accelerazione. Leggi orarie. Leggi del moto rettilineo uniforme e del moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto di oggetti in caduta libera. Moto in due dimensioni. Moto parabolico. Gittata e tempo di volo. Grandezze angolari. Leggi del moto circolare uniforme e uniformemente accelerato.

Dinamica del moto di traslazione - Principi della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Forza di gravitazione universale e forza peso. Reazione vincolare. Forze d'attrito statico e dinamico. Moto lungo un piano inclinato. Tensione delle funi. Carrucole. Moto di oggetti collegati.

Lavoro ed energia - Lavoro di una forza. Energia cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Forze conservative ed energia potenziale. Conservazione dell'energia meccanica in presenza di sole forze conservative. Potenza meccanica. Rendimento.

Moto armonico - Forze elastiche e moto armonico semplice: grandezze cinematiche ed energia. Il pendolo semplice. Oscillazioni smorzate e forzate. Risonanza.

Quantita' di moto e urti - Quantita' di moto e impulso. Conservazione dell'energia e della quantita' di moto in un sistema isolato. Urti elastici ed anelastici.

Dinamica rotazionale - Centro di massa e baricentro. Moto del centro di massa. Moto di rotolamento. Momento di una forza. Energia cinetica rotazionale. Momento di inerzia. Momento angolare e sua conservazione.

Statica ed elasticita' - Condizioni di equilibrio statico. Leve ed articolazioni del corpo umano. Guadagno meccanico di una leva. Sforzi e deformazioni. Elasticita' delle ossa.

Fluidostatica - Densita' e pressione. Principio di Pascal. Legge di Stevino e pressione idrostatica. Misura della pressione atmosferica. Manometri. Spinta di Archimede e condizione di galleggiamento.

Fluidodinamica dei liquidi ideali e viscosi - Portata. Equazione di continuita'. Fluidi ideali. Legge di Bernoulli e applicazioni. Fluidi reali, viscosita’ e resistenza idrodinamica. Legge di Poiseuille. Moto laminare e turbolento.

Moto in fluido viscoso; Tensione superficiale e capillarita' - Attrito viscoso e legge di Stokes. Sedimentazione e centrifugazione. Forze di coesione e tensione superficiale. Legge di Laplace. Forze di adesione. Capillarita’ e legge di Jurin.

Calorimetria - Temperatura e calore. Principio zero della termodinamica. Scale termometriche e temperatura assoluta. Dilatazione termica lineare e volumica. Capacita’ termica e calore specifico. Cambiamenti di fase e calore latente. Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento.

Gas perfetti e gas reali - Gas e vapori. Mole e numero di Avogadro. Equazione di stato dei gas perfetti. Miscele di gas e pressioni parziali. Elementi di teoria cinetica dei gas. Energia interna e temperatura. Gas reali e pressione di vapor saturo. Umidita’.

Principi della termodinamica - Primo principio. Principali trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Secondo principio. Macchine termiche e rendimento. Ciclo di Carnot. Entropia. 

Elettricita’ e circuiti - Carica elettrica. Forza di Coulomb. Campo elettrico e sua rappresentazione grafica; esempi. Legge di Gauss. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Condensatori a facce piane e parallele. Capacita’ di un condensatore. Dielettrici. Intensita’ di corrente elettrica. Resistenza elettrica e leggi di Ohm. Potenza elettrica. Effetto Joule. Correnti e tensioni continue ed alternate, valori efficaci. Resistenze e condensatori in serie e in parallelo. Amperometro e voltmetro.

Elettromagnetismo ed onde elettromagnetiche - Campo magnetico. Forza di Lorentz. Selettore di velocita'. Spettrometro di massa. Forza esercitata su un filo percorso da corrente. Campi magnetici generati da correnti. Flusso di campo magnetico e legge di Faraday-Neumann-Lenz. Onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico. Natura ondulatoria e corpuscolare della luce. L'effetto fotoelettrico. Il fotone e la costante di Planck.

Introduzione sulle onde - Generalita' sulle onde ed equazione di propagazione. Interferenza e principio di sovrapposizione. Riflessione e rifrazione alla superficie di separazione tra due mezzi. Onde stazionarie ed armoniche.

Onde sonore - Onde sonore. Suoni puri e complessi. Colonne d'aria e onde stazionarie. L'orecchio dal punto di vista fisico. Pressione e intensita' sonora. Sensazione sonora e decibel. Curva di udibilita'. Effetto Doppler.

Ottica geometrica e ottica fisica - Onde elettromagnetiche e spettro. Velocita' della luce nel vuoto. Indice di rifrazione di un mezzo. Dispersione della luce bianca. Riflessione totale e fibre ottiche. Principio di Huygens. Condizioni per l'ottica geometrica. Lenti sottili e metodo grafico per la costruzione delle immagini. Legge dei punti coniugati. L'occhio come sistema ottico. Acuita' visiva. Principali difetti visivi (miopia, ipermetropia e presbiopia) e loro correzione. Lente d'ingrandimento. Microscopio ottico. Cenni di ottica fisica: frange di interferenza, diffrazione da singola fenditura e reticoli di diffrazione. Polarizzazione della luce. Potere rotatorio di una sostanza otticamente attiva.

Radiazioni e radioattivita' - Radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari. Dualita' onda-corpuscolo. Relazione di de Broglie. Nuclei e forze nucleari. Difetto di massa ed energia di legame. Curva di stabilita' e radioisotopi. Decadimenti alfa, beta e gamma. Legge del decadimento radioattivo: vita media ed emivita. Attivita' e potenza di una sorgente radioattiva.

Raggi X; Interazione della radiazione con la materia; Elementi di dosimetria - Raggi X e loro produzione: radiazione di frenamento e radiazione caratteristica. Interazione con la materia: effetto fotoelettrico ed effetto Compton. Raggi gamma e produzione di coppie. Legge di attenuazione spaziale e coefficiente di assorbimento. L'immagine radiologica. Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Cenni sull'interazione delle diverse radiazioni con la materia. Principali unita' dosimetriche: dose, dose equivalente e dose efficace.

- J.S. Walker: Fondamenti di fisica, ed. Pearson;
- J.W. Kane, M.M. Sternheim, Fisica Applicata, EMSI;
- D. Scannicchio, Fisica Biomedica, EdiSES; 
- F. Borsa, A. Lascialfari, Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico, EdiSES; 
- J.W. Jewett, R.A. Serway: Principi di fisica, EdiSES;
- A. Giambattista: Fisica generale, ed. McGraw-Hill;
- D.C. Giancoli: Fisica con fisica moderna, Casa Editrice Ambrosiana; 
- G. Bellini, G. Manuzio: Fisica per le scienze della vita, ed. Piccin