Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di ambito fisico-matematico di norma acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Classica affrontando gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica, con particolare attenzione alle implicazioni nelle attività motorie, sportive e riabilitative.

Scopo del corso è introdurre i principi fondamentali della Fisica Classica ed applicarli alla risoluzione di semplici problemi meccanici ed elettromagnetici . Il corso affronta gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica. Lo studente al termine del corso possiede i concetti fondamentali della fisica e delle sue leggi, con particolare dettaglio per ciò che riguarda lo studio dell'organismo umano in termini meccanici e metabolici. Lo studente è in grado di applicare tali conoscenze alle attività motorie, sportive e riabilitative

Gli obiettivi specifici dei singoli argomenti trattati sono:

Acquisire familiarità con le grandezze fisiche e saper descrivere il moto di un corpo;

Conoscere i fondamenti della dinamica e saper operare con le diverse forze;

Saper calcolare l'energia totale di un sistema ed applicare la conservazione dell'energia per la soluzione di esercizi;

Comprendere le caratteristiche fondamentali che regolano il comportamento di un corpo rigido;

Saper descrivere il comportamento di fluidi semplici e di corpi immersi in essi;

Comprendere i concetti di calore e temperatura, saper utilizzare le leggi della termodinamica e l'equazione di stato dei gas perfetti nella soluzione di problemi realistici;

Acquisire i concetti base dell'elettrostatica (carica, forza elettrica e campo).

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito:

Conoscenza e comprensione di

• leggi fisiche che regolano il moto di un corpo puntiforme
• le proprietà fondamentali dei fluidi
• concetti di calore e temperatura
• leggi fisiche che regolano i fenomeni termodinamici
• principali caratteristiche dei fenomeni elettrici

Capacità di applicare

• le leggi della dinamica per descrivere il moto di un corpo soggetto a diverse tipologie di forze
• il teorema di conservazione dell'energia meccanica ad un sistema classico
• il principio di equilibrio per sistemi di corpi rigidi, leve e carrucole
• l'equazione di stato dei gas perfetti per la soluzione di problemi reali
• il teorema di Carnot per calcolare il rendimento di una macchina termica

Abilità di comunicare

• utilizzare il linguaggio scientifico appropriato alla descrizione di fenomeni fisici

Capacità di apprendimento

possedere gli strumenti fisici di base per comprendere gli argomenti trattati in corsi più avanzati quali Teoria e metodologia del movimento umano e Fisiologia Umana dello Sport.

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la soluzione di problemi.

L'esame consiste in un colloquio che verterà sugli argomenti trattati a lezione. Il colloquio prevede la conoscenza della teoria e le metodologie di applicazione della stessa a casi concreti e reali.

DESCRIZIONE DEI FENOMENI

Il metodo scientifico. Nozioni di base di matematica. Le grandezze fisiche fondamentali e le unità di misura. Gli errori di misura. La presentazione dei risultati delle misure. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Errori casuali e curva di Gauss.

CINEMATICA

La descrizione del moto dei corpi. La posizione. Il tempo. La descrizione del moto. Lo spostamento. La velocità. L'accelerazione. Il moto circolare uniforme.

LE CAUSE DEL MOTO

Leggi della dinamica. Corpi puntiformi e corpi rigidi estesi: baricentro e leggi di conservazione. Forza peso. Forze di attrito. Forze vincolari. Forza elastica. Forze e momenti. Rotazioni e momenti: leve. Statica: centro di gravità di un corpo. Equilibrio traslazionale e rotazionale.
Lavoro ed energia. Forze conservative ed energia potenziale. Forze dissipative.

Principio di conservazione dell'energia meccanica, potenza e metabolismo. Biomeccanica: meccanica della locomozione, esempi di equilibrio del corpo umano, applicazioni agli sport.

TERMOLOGIA
Assorbimento di energia e variazione di temperatura. Le modalità di trasmissione del calore. Temperatura e stato di aggregazione della materia.

LA MATERIA

I solidi. I liquidi. La pressione idrostatica. La tensione superficiale e le sue conseguenze. La viscosità e le sue conseguenze. Moto di un liquido viscoso in un condotto. Moto di particelle in un liquido viscoso. Il moto vorticoso. I liquidi ideali. Le soluzioni. La diffusione. Osmosi. I gas. Trasformazione isoterma. Trasformazione adiabatica. Trasformazione isobara. Trasformazione isocora. Teoria cinetica dei gas perfetti. Sollecitazione e deformazione dei materiali solidi. Allungamento. Flessione. Torsione. Applicazione ai materiali biologici.

ELETTROMAGNETISMO
Carica elettrica e Campo elettrostatico. Campo elettrostatico e potenziale elettrico. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Dissipazione termica in
un conduttore. Produzione di un campo magnetico. Campi elettrici e magnetici variabili: effetti conseguenti. Il trasformatore elettrico.

BIOFISICA DELL’ATTIVITA’ MUSCOLARE

Attività muscolare; Forza muscolare; Accorciamento muscolare; Cinematica dell’accorciamento; Lavoro muscolare; Stimolazione muscolare e elettromiografia.

ANALISI DEL SALTO

Metodi di misura e analisi del moto nel salto (Dinamica diretta, Dinamica Inversa); Stima del tempo di volo;

ANALISI DEL CAMMINO

Terminologia e deambulazione; Equilibrio dell’articolazione dell’anca; Caratterizzazione del passo (ciclo del passo) e della corsa; Misure biomeccaniche di base; Fotogrammetria digitale e misure manuali; Cinematica articolare.

D. Scannicchio, E. Giroletti, "Elementi di fisica biomedica", (2015), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, J. W. Jewett, “Principi di fisica, vol.1”, 4ª edizione (2008), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, C. Vuille, "College physics", 10th edition (2015), Brooks Cole

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

L’insegnamento si compone esclusivamente di esercitazioni di laboratorio (12 ore) in cui lo studente, individualmente o in gruppo, è chiamato a progettare e realizzare un esperimento fisico, misurando l’evoluzione dei parametri monitorati ed elaborare in forma di relazione tecnica il risultato della indagine compiuta.

La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato idoneo sulla base dei contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Il Corso, a carattere esclusivamente pratico, intende fornire allo studente la capacità di effettuare la misura di un fenomeno fisico, valutandone i limiti, i vantaggi e gli errori connessi alla scelta operativa.

Programma

Moto uniformemente accelerato

Equilibrio di un corpo rigido

Moto armonico

Carica e scarica di un condensatore

Ponte di Wheastone.

Dispense a cura del docente

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

L’insegnamento si compone esclusivamente di esercitazioni di laboratorio (12 ore) in cui lo studente, individualmente o in gruppo, è chiamato a progettare e realizzare un esperimento fisico, misurando l’evoluzione dei parametri monitorati ed elaborare in forma di relazione tecnica il risultato della indagine compiuta.

La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato idoneo sulla base dei contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

Il Corso, a carattere esclusivamente pratico, intende fornire allo studente la capacità di effettuare la misura di un fenomeno fisico, valutandone i limiti, i vantaggi e gli errori connessi alla scelta operativa.

Programma

Moto uniformemente accelerato

Equilibrio di un corpo rigido

Moto armonico

Carica e scarica di un condensatore

Ponte di Wheastone.

Dispense a cura del docente

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

Ciascun modulo d’insegnamento si compone di lezioni frontali (40 ore) ed esercitazioni di laboratorio (8 ore) in cui lo studente affronterà autonomamente la descrizione e realizzazione di un esperimento in laboratorio

La frequenza delle lezioni è vivamente consigliata.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

modulo A

1. fisiche e il sistema internazionale. Rappresentazione grafica di dati sperimentali. Elementi di base di teoria dell’errore.

Elementi di cinematica e dinamica del punto. Lavoro, energia. Statica, elasticità e deformazione dei materiali. Fenomeni oscillatori e ondulatori.

Legge di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica ondulatoria: diffrazione e interferenza

Esperimenti di laboratorio

Misura con calibro e micrometro. Determinazione di coefficienti d’attrito, di momenti delle forze e leve. Elasticità e legge di Hooke. Elettrometro, forza di Coulomb, forza di Lorentz.Legge di Ohm e misura di grandezze elettriche (tensione, corrente, resistenza)

Banco ottico. Riflessione, rifrazione, lenti sottili. Fenomeni d’interferenza e diffrazione.

Leggi di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica fisica: diffrazione e interferenza.

modulo B

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata ai Beni Culturali mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenzino: l’interazione luce-materia, interazioni radiative e radioattive, interazione radiazione-materia, tecniche di datazione

Dispense a cura del docente

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

Ciascun modulo d’insegnamento si compone di lezioni frontali (40 ore) ed esercitazioni di laboratorio (8 ore) in cui lo studente affronterà autonomamente la descrizione e realizzazione di un esperimento in laboratorio

La frequenza delle lezioni è vivamente consigliata.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

modulo A

1. fisiche e il sistema internazionale. Rappresentazione grafica di dati sperimentali. Elementi di base di teoria dell’errore.

Elementi di cinematica e dinamica del punto. Lavoro, energia. Statica, elasticità e deformazione dei materiali. Fenomeni oscillatori e ondulatori.

Legge di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica ondulatoria: diffrazione e interferenza

Esperimenti di laboratorio

Misura con calibro e micrometro. Determinazione di coefficienti d’attrito, di momenti delle forze e leve. Elasticità e legge di Hooke. Elettrometro, forza di Coulomb, forza di Lorentz.Legge di Ohm e misura di grandezze elettriche (tensione, corrente, resistenza)

Banco ottico. Riflessione, rifrazione, lenti sottili. Fenomeni d’interferenza e diffrazione.

Leggi di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica fisica: diffrazione e interferenza.

modulo B

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata ai Beni Culturali mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenzino: l’interazione luce-materia, interazioni radiative e radioattive, interazione radiazione-materia, tecniche di datazione

Dispense a cura del docente

Conoscenze algebriche e geometriche, conoscenze di base di meccanica ed elettromagnetismo

L'obiettivo del corso è la comprensione del funzionamento dell'occhio umano per mezzo delle leggi dell'Ottica. In particolare, riveste un ruolo centrale capire come si forma l'immagine della realtà esterna sulla retina. Per giungere a questo è necessario saper usare concetti e conoscenze di Ottica, che man mano verranno forniti agli studenti durante lo svolgimento del corso stesso.

Lo studente avrà piena consapevolezza del funzionamento dell'occhio dal punto di vista ottico  e sulle modalità di formazione dell'immagine retinica.

Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di capire e risolvere problemi legati alla formazione dell'immagine nell'occhio, facendo uso delle conoscenze apprese durante il corso, nella convinzione che inquadrare dal punto di vista fisico la visione nell'occhio costituisca uno degli aspetti propedeutici per il proseguimento dei corsi in Ottica e Optometria

Il corso si articolerà in lezioni frontali teoriche ed esercitazioni numeriche e pratiche 

La verifica delle competenze acquisite avverrà mediante un colloquio

Programma del Corso

Richiami di Ottica Geometrica in relazione alle applicazioni in ottica visuale

Leggi fondamentali e convenzione dei segni. Lenti spesse e sottili; lenti equivalenti. Formazione delle immagini. Piani principali, punti nodali; punti cardinali. Pupille e diaframmi.

L'occhio e i suoi modelli

La struttura dell'occhio umano

Modelli di occhio: modello esatto e modello semplificato di Gullstrand; modello standard ridotto +60D.

Concetti di emmetropia e ametropia.

Immagini catadiottriche

Formazione delle immagini

Dimensione dell'immagine retinica.

Profondità di campo.

Acuità visiva.

Ametropie sferiche

Correzione delle ametropie

Immagini nitide e immagini sfocate nel modello ridotto.

Dimensioni dell'immagine retinica nel modello ridotto con correzione.

Modificazione delle funzioni visive in seguito a correzione.

Correzione di ametropie sferiche con l'uso di lenti a contatto.

Astigmatismo

Generalità.

Lenti astigmatiche.

Classificazione dell'astigmatismo.

Correzione dell'astigmatismo e modificazione delle funzioni visive.

Correzione dell'astigmatismo con una lente a contatto rigida.

Accomodazione

Generalità.

Accomodazione oculare e accomodazione d'occhiale.

Afachia.

Impianti intraoculari

Aberrazione

Generalità.

Le aberrazioni del terz'ordine monocromatiche nell'occhio.

Aberrazione cromatica trasversa e longitudinale.

Descrizione delle aberrazioni mediante i polinomi di Zernike.

Stimolo e percezione

Radiometria e fotometria.

Caratteristiche dell'illuminazione retinica.

Stimolo visivo ed elaborazione dello stesso.

Percezione dei colori e teorie relative.

Complementi di Ottica Visuale

Acuità visiva, limiti fisici e fisiologici.

Strumenti per la misura dell'acuità visiva, scale ottotipiche decimali, ventesimali, logaritmiche e cicli per grado.

Acuità visiva a contrasto variabile e sensibilità al contrasto.

Visione cromatica normale e discromatopsie congenite e acquisite.

Appunti del corso e dispense redatte dal docente

Lo studente dovrà possedere le nozioni di base normalmente acquisite nella scuola secondaria di secondo grado inerenti il metodo sperimentale, i concetti di fisica di base nonché nozioni elementari di algebra e geometria

Dopo un breve rassegna storica che ha portato alla formulazione del metodo sperimentale e ai principi della fisica classica, saranno affrontate e discusse le metodologie di insegnamento delle scienze fisiche.

A) Conoscenza e capacità di comprensione

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso lo studente dovrà:
- conoscere i principali risultati della ricerca in didattica della Fisica per la scuola dell’infanzia
- aver acquisito dimestichezza con semplici esplorazioni ed esperimenti realizzabili con materiale povero
- conoscere i principali risultati sperimentali e aver compreso i concetti fisici di base legati allo studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici e magnetici; dei suoni; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper riconoscere le connessioni interdisciplinari della Fisica con la Matematica, la Chimica, la Biologia, la Fisiologia, l’Arte (in particolare la
musica e la pittura) e la Filosofia

SCUOLA PRIMARIA:Al termine del corso lo studente dovrà:
- conoscere i principali risultati della ricerca in didattica della Fisica per la scuola primaria
- aver acquisito dimestichezza con semplici esplorazioni ed esperimenti realizzabili con materiale povero
- aver acquisito dimestichezza con l’uso delle nuove tecnologie (ICT) in didattica della Fisica
- conoscere i principali risultati sperimentali e aver compreso i concetti fisici di base legati allo studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici; dei suoni; dell’ottica geometrica; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper riconoscere le connessioni interdisciplinari della Fisica con la Matematica, la Chimica, la Biologia, la Fisiologia, l’Arte (in particolare la musica e la pittura) e la Filosofia

B) Conoscenza e capacità di comprensione applicata

SCUOLA DELL'INFANZIA: Alla fine del corso i futuri insegnanti saranno in grado di proporre ai bambini dei percorsi di apprendimento in Fisica secondo il modello della Conoscenza Pedagogica del Contenuto (PCK) basati su esplorazioni ed esperimenti con materiale povero nell’ambito dello studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici e magnetici; dei suoni; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper stimolare i bambini all’osservazione e alla riflessione sulle loro esperienze comuni

SCUOLA PRIMARIA:Alla fine del corso i futuri insegnanti saranno in grado di proporre ai bambini dei percorsi di apprendimento in Fisica secondo il modello della Conoscenza Pedagogica del Contenuto (PCK) basati su esplorazioni ed esperimenti con materiale povero e sull’impiego delle nuove tecnologie (ICT) nell’ambito dello studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici; dei suoni; dell’ottica geometrica; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper stimolare i bambini all’osservazione e alla riflessione sulle loro esperienze comuni nella direzione del superamento delle idee spontanee

C) Autonomia di giudizio

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti avranno acquisito un atteggiamento critico e analitico che li renda in grado di mettere in discussione convinzioni e idee spontanee

SCUOLA PRIMARIA: Al termine del corso gli studenti avranno acquisito un atteggiamento critico e analitico che li renda in grado di mettere in discussione convinzioni e idee spontanee

D) Abilità comunicative

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti dovranno saper utilizzare un linguaggio rigoroso e appropriato per la descrizione dei fenomeni fisici

SCUOLA PRIMARIA:Al termine del corso gli studenti dovranno saper utilizzare un linguaggio rigoroso e appropriato per la descrizione dei fenomeni fisici e dei concetti fisici di base

E) Capacità di apprendere

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di reperire autonomamente il materiale didattico valido e utile per costruire percorsi di apprendimento in Fisica e per proporre ai bambini attività esplorative con materiale povero

SCUOLA PRIMARIA: Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di reperire autonomamente il materiale didattico valido e utile per costruire percorsi di apprendimento in Fisica e per proporre ai bambini attività esplorative con materiale povero e con l’impiego delle nuove tecnologie.

Vengono trattati in modalità esplorativa ed esperienziale i seguenti argomenti, illustrati in dettaglio nelle slide fornite sul sito e-learning del corso:
elementi di cinematica, i tre principi della dinamica, forza di gravità, forza peso e gravitazione universale, le forze di attrito, forze ed equilibrio, i liquidi, fenomeni termici, fenomeni elettrici, fenomeni magnetici ed elettromagnetici, i suoni, la luce e la visione, lavoro ed energia.

Lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni multimediali, seminari di approfondimento e tavole rotonde

Colloquio su di un argomento di approfondimento concordato con il docente

20/01/2021

03/02/2021

17/02/2021

22/06/2021

06/07/2021

20/07/2021

07/09/2021

Vengono trattati in modalità esplorativa ed esperienziale i seguenti argomenti, illustrati in dettaglio nelle slide fornite sul sito e-learning del corso:
elementi di cinematica, i tre principi della dinamica, forza di gravità, forza peso e gravitazione universale, le forze di attrito, forze ed equilibrio, i liquidi, fenomeni termici, fenomeni elettrici, fenomeni magnetici ed elettromagnetici, i suoni, la luce e la visione, lavoro ed energia.

M Vicentini, M Mayer, Didattica della Fisica, La Nuova Italia

A B Arons, Guida all’insegnamento della Fisica, Zanichelli, Bologna

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di Fisica e di struttura della materia di base di norma acquisite in un corso di Laurea Triennale dello stesso ambito.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Moderna e della scienza dei Materiali, con particolare attenzione alle implicazioni bio-nanotecnologiche

Al termine del corso lo studente conoscerà i principi di importanti applicazioni della fisica in medicina, nella ricerca biofisica e medica. Temi specifici di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e delle interazioni radiazioni-materia verranno rivisitati alla luce delle loro implicazioni per lo studio della materia vivente e del loro impiego nelle strumentazioni più avanzate per diagnosi, terapia e nella radioprotezione.

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la proposta di soluzione di problematiche di studio.

L'esame consiste in un colloquio, in cui lo studente dovrà descrivere, con proprietà di linguaggio, i fenomeni e le metodologie di analisi descritte ed esaminate durante le lezioni.

Disciplina: Fisica Biomedica

invernale

1. 20-01 ore 9:00
2. 03-02 ore 9:00
3. 24-02 ore 9:00

estiva

1. 08-06 ore 9:00
2. 22-06 ore 9:00
3. 13-07 ore 9:00

autunnale

1. 21-09 ore 9:00

Commissione esame di profitto

Presidente: Prof. Antonio Serra

Componenti: Proff. Lucio Calcagnile, Gianluca Quarta, Massimo Di Giulio

Supplenti: Proff. Giovanni Buccolieri, Daniela Manno

Applicazioni di concetti di fisica per studio di sistemi viventi, per diagnosi e cura.

Dualità onda corpuscolo – equazione di Schrodinger

Interazione radiazione non ionizzante-materia. Tecniche spettroscopiche, IR, Raman, Microscopia Elettronica

Radiazioni ionizzanti in medicina. Interazioni radiazioni-materia, grandezze fisiche usate in dosimetria. Effetti biologici ed interazione con i tessuti. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, curve dose-effetto per la cancerogenesi indotta

Radioterapia: Radioterapia convenzionale e conformazionale

Diagnostica: I principi fisici della diagnostica per immagini. Analisi morfologiche e funzionali. Diagnostica mediante raggi X, radioisotopi, ultrasuoni e risonanza magnetica nucleare.

Elementi di Fisica Sanitaria. Radioprotezione e controlli di qualità in radiologia diagnostica. Legislazione in materia di radioprotezione.

Ad integrazione delle lezioni frontali presentati esperimenti di laboratorio.

Dispense redatte a cura del docente

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di ambito fisico-matematico di norma acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Classica affrontando gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica, con particolare attenzione alle implicazioni nelle attività motorie, sportive e riabilitative.

Scopo del corso è introdurre i principi fondamentali della Fisica Classica ed applicarli alla risoluzione di semplici problemi meccanici ed elettromagnetici . Il corso affronta gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica. Lo studente al termine del corso possiede i concetti fondamentali della fisica e delle sue leggi, con particolare dettaglio per ciò che riguarda lo studio dell'organismo umano in termini meccanici e metabolici. Lo studente è in grado di applicare tali conoscenze alle attività motorie, sportive e riabilitative

Gli obiettivi specifici dei singoli argomenti trattati sono:

Acquisire familiarità con le grandezze fisiche e saper descrivere il moto di un corpo;

Conoscere i fondamenti della dinamica e saper operare con le diverse forze;

Saper calcolare l'energia totale di un sistema ed applicare la conservazione dell'energia per la soluzione di esercizi;

Comprendere le caratteristiche fondamentali che regolano il comportamento di un corpo rigido;

Saper descrivere il comportamento di fluidi semplici e di corpi immersi in essi;

Comprendere i concetti di calore e temperatura, saper utilizzare le leggi della termodinamica e l'equazione di stato dei gas perfetti nella soluzione di problemi realistici;

Acquisire i concetti base dell'elettrostatica (carica, forza elettrica e campo).

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito:

Conoscenza e comprensione di

• leggi fisiche che regolano il moto di un corpo puntiforme
• le proprietà fondamentali dei fluidi
• concetti di calore e temperatura
• leggi fisiche che regolano i fenomeni termodinamici
• principali caratteristiche dei fenomeni elettrici

Capacità di applicare

• le leggi della dinamica per descrivere il moto di un corpo soggetto a diverse tipologie di forze
• il teorema di conservazione dell'energia meccanica ad un sistema classico
• il principio di equilibrio per sistemi di corpi rigidi, leve e carrucole
• l'equazione di stato dei gas perfetti per la soluzione di problemi reali
• il teorema di Carnot per calcolare il rendimento di una macchina termica

Abilità di comunicare

• utilizzare il linguaggio scientifico appropriato alla descrizione di fenomeni fisici

Capacità di apprendimento

possedere gli strumenti fisici di base per comprendere gli argomenti trattati in corsi più avanzati quali Teoria e metodologia del movimento umano e Fisiologia Umana dello Sport.

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la soluzione di problemi.

L'esame consiste in un colloquio che verterà sugli argomenti trattati a lezione. Il colloquio prevede la conoscenza della teoria e le metodologie di applicazione della stessa a casi concreti e reali.

DESCRIZIONE DEI FENOMENI

Il metodo scientifico. Nozioni di base di matematica. Le grandezze fisiche fondamentali e le unità di misura. Gli errori di misura. La presentazione dei risultati delle misure. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Errori casuali e curva di Gauss.

CINEMATICA

La descrizione del moto dei corpi. La posizione. Il tempo. La descrizione del moto. Lo spostamento. La velocità. L'accelerazione. Il moto circolare uniforme.

LE CAUSE DEL MOTO

Leggi della dinamica. Corpi puntiformi e corpi rigidi estesi: baricentro e leggi di conservazione. Forza peso. Forze di attrito. Forze vincolari. Forza elastica. Forze e momenti. Rotazioni e momenti: leve. Statica: centro di gravità di un corpo. Equilibrio traslazionale e rotazionale.
Lavoro ed energia. Forze conservative ed energia potenziale. Forze dissipative.

Principio di conservazione dell'energia meccanica, potenza e metabolismo. Biomeccanica: meccanica della locomozione, esempi di equilibrio del corpo umano, applicazioni agli sport.

TERMOLOGIA
Assorbimento di energia e variazione di temperatura. Le modalità di trasmissione del calore. Temperatura e stato di aggregazione della materia.

LA MATERIA

I solidi. I liquidi. La pressione idrostatica. La tensione superficiale e le sue conseguenze. La viscosità e le sue conseguenze. Moto di un liquido viscoso in un condotto. Moto di particelle in un liquido viscoso. Il moto vorticoso. I liquidi ideali. Le soluzioni. La diffusione. Osmosi. I gas. Trasformazione isoterma. Trasformazione adiabatica. Trasformazione isobara. Trasformazione isocora. Teoria cinetica dei gas perfetti. Sollecitazione e deformazione dei materiali solidi. Allungamento. Flessione. Torsione. Applicazione ai materiali biologici.

ELETTROMAGNETISMO
Carica elettrica e Campo elettrostatico. Campo elettrostatico e potenziale elettrico. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Dissipazione termica in
un conduttore. Produzione di un campo magnetico. Campi elettrici e magnetici variabili: effetti conseguenti. Il trasformatore elettrico.

BIOFISICA DELL’ATTIVITA’ MUSCOLARE

Attività muscolare; Forza muscolare; Accorciamento muscolare; Cinematica dell’accorciamento; Lavoro muscolare; Stimolazione muscolare e elettromiografia.

ANALISI DEL SALTO

Metodi di misura e analisi del moto nel salto (Dinamica diretta, Dinamica Inversa); Stima del tempo di volo;

ANALISI DEL CAMMINO

Terminologia e deambulazione; Equilibrio dell’articolazione dell’anca; Caratterizzazione del passo (ciclo del passo) e della corsa; Misure biomeccaniche di base; Fotogrammetria digitale e misure manuali; Cinematica articolare.

D. Scannicchio, E. Giroletti, "Elementi di fisica biomedica", (2015), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, J. W. Jewett, “Principi di fisica, vol.1”, 4ª edizione (2008), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, C. Vuille, "College physics", 10th edition (2015), Brooks Cole

Lo studente dovrà possedere le nozioni di base normalmente acquisite nella scuola secondaria di secondo grado inerenti il metodo sperimentale, i concetti di fisica di base nonché nozioni elementari di algebra e geometria

Dopo un breve rassegna storica che ha portato alla formulazione del metodo sperimentale e ai principi della fisica classica, saranno affrontate e discusse le metodologie di insegnamento delle scienze fisiche.

A) Conoscenza e capacità di comprensione

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso lo studente dovrà:
- conoscere i principali risultati della ricerca in didattica della Fisica per la scuola dell’infanzia
- aver acquisito dimestichezza con semplici esplorazioni ed esperimenti realizzabili con materiale povero
- conoscere i principali risultati sperimentali e aver compreso i concetti fisici di base legati allo studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici e magnetici; dei suoni; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper riconoscere le connessioni interdisciplinari della Fisica con la Matematica, la Chimica, la Biologia, la Fisiologia, l’Arte (in particolare la
musica e la pittura) e la Filosofia

SCUOLA PRIMARIA:Al termine del corso lo studente dovrà:
- conoscere i principali risultati della ricerca in didattica della Fisica per la scuola primaria
- aver acquisito dimestichezza con semplici esplorazioni ed esperimenti realizzabili con materiale povero
- aver acquisito dimestichezza con l’uso delle nuove tecnologie (ICT) in didattica della Fisica
- conoscere i principali risultati sperimentali e aver compreso i concetti fisici di base legati allo studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici; dei suoni; dell’ottica geometrica; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper riconoscere le connessioni interdisciplinari della Fisica con la Matematica, la Chimica, la Biologia, la Fisiologia, l’Arte (in particolare la musica e la pittura) e la Filosofia

B) Conoscenza e capacità di comprensione applicata

SCUOLA DELL'INFANZIA: Alla fine del corso i futuri insegnanti saranno in grado di proporre ai bambini dei percorsi di apprendimento in Fisica secondo il modello della Conoscenza Pedagogica del Contenuto (PCK) basati su esplorazioni ed esperimenti con materiale povero nell’ambito dello studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici e magnetici; dei suoni; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper stimolare i bambini all’osservazione e alla riflessione sulle loro esperienze comuni

SCUOLA PRIMARIA:Alla fine del corso i futuri insegnanti saranno in grado di proporre ai bambini dei percorsi di apprendimento in Fisica secondo il modello della Conoscenza Pedagogica del Contenuto (PCK) basati su esplorazioni ed esperimenti con materiale povero e sull’impiego delle nuove tecnologie (ICT) nell’ambito dello studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici; dei suoni; dell’ottica geometrica; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper stimolare i bambini all’osservazione e alla riflessione sulle loro esperienze comuni nella direzione del superamento delle idee spontanee

C) Autonomia di giudizio

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti avranno acquisito un atteggiamento critico e analitico che li renda in grado di mettere in discussione convinzioni e idee spontanee

SCUOLA PRIMARIA: Al termine del corso gli studenti avranno acquisito un atteggiamento critico e analitico che li renda in grado di mettere in discussione convinzioni e idee spontanee

D) Abilità comunicative

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti dovranno saper utilizzare un linguaggio rigoroso e appropriato per la descrizione dei fenomeni fisici

SCUOLA PRIMARIA:Al termine del corso gli studenti dovranno saper utilizzare un linguaggio rigoroso e appropriato per la descrizione dei fenomeni fisici e dei concetti fisici di base

E) Capacità di apprendere

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di reperire autonomamente il materiale didattico valido e utile per costruire percorsi di apprendimento in Fisica e per proporre ai bambini attività esplorative con materiale povero

SCUOLA PRIMARIA: Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di reperire autonomamente il materiale didattico valido e utile per costruire percorsi di apprendimento in Fisica e per proporre ai bambini attività esplorative con materiale povero e con l’impiego delle nuove tecnologie.

Vengono trattati in modalità esplorativa ed esperienziale i seguenti argomenti, illustrati in dettaglio nelle slide fornite sul sito e-learning del corso:
elementi di cinematica, i tre principi della dinamica, forza di gravità, forza peso e gravitazione universale, le forze di attrito, forze ed equilibrio, i liquidi, fenomeni termici, fenomeni elettrici, fenomeni magnetici ed elettromagnetici, i suoni, la luce e la visione, lavoro ed energia.

Lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni multimediali, seminari di approfondimento e tavole rotonde

Colloquio su di un argomento di approfondimento concordato con il docente

20/01/2021

03/02/2021

17/02/2021

22/06/2021

06/07/2021

20/07/2021

07/09/2021

Vengono trattati in modalità esplorativa ed esperienziale i seguenti argomenti, illustrati in dettaglio nelle slide fornite sul sito e-learning del corso:
elementi di cinematica, i tre principi della dinamica, forza di gravità, forza peso e gravitazione universale, le forze di attrito, forze ed equilibrio, i liquidi, fenomeni termici, fenomeni elettrici, fenomeni magnetici ed elettromagnetici, i suoni, la luce e la visione, lavoro ed energia.

M Vicentini, M Mayer, Didattica della Fisica, La Nuova Italia

A B Arons, Guida all’insegnamento della Fisica, Zanichelli, Bologna

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di Fisica e di struttura della materia di base di norma acquisite in un corso di Laurea Triennale dello stesso ambito.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Moderna e della scienza dei Materiali, con particolare attenzione alle implicazioni bio-nanotecnologiche

Al termine del corso lo studente conoscerà i principi di importanti applicazioni della fisica in medicina, nella ricerca biofisica e medica. Temi specifici di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e delle interazioni radiazioni-materia verranno rivisitati alla luce delle loro implicazioni per lo studio della materia vivente e del loro impiego nelle strumentazioni più avanzate per diagnosi, terapia e nella radioprotezione.

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la proposta di soluzione di problematiche di studio.

L'esame consiste in un colloquio, in cui lo studente dovrà descrivere, con proprietà di linguaggio, i fenomeni e le metodologie di analisi descritte ed esaminate durante le lezioni.

Disciplina: Fisica Biomedica

invernale

1. 20-01 ore 9:00
2. 03-02 ore 9:00
3. 24-02 ore 9:00

estiva

1. 08-06 ore 9:00
2. 22-06 ore 9:00
3. 13-07 ore 9:00

autunnale

1. 21-09 ore 9:00

Commissione esame di profitto

Presidente: Prof. Antonio Serra

Componenti: Proff. Lucio Calcagnile, Gianluca Quarta, Massimo Di Giulio

Supplenti: Proff. Giovanni Buccolieri, Daniela Manno

Applicazioni di concetti di fisica per studio di sistemi viventi, per diagnosi e cura.

Dualità onda corpuscolo – equazione di Schrodinger

Interazione radiazione non ionizzante-materia. Tecniche spettroscopiche, IR, Raman, Microscopia Elettronica

Radiazioni ionizzanti in medicina. Interazioni radiazioni-materia, grandezze fisiche usate in dosimetria. Effetti biologici ed interazione con i tessuti. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, curve dose-effetto per la cancerogenesi indotta

Radioterapia: Radioterapia convenzionale e conformazionale

Diagnostica: I principi fisici della diagnostica per immagini. Analisi morfologiche e funzionali. Diagnostica mediante raggi X, radioisotopi, ultrasuoni e risonanza magnetica nucleare.

Elementi di Fisica Sanitaria. Radioprotezione e controlli di qualità in radiologia diagnostica. Legislazione in materia di radioprotezione.

Ad integrazione delle lezioni frontali presentati esperimenti di laboratorio.

Dispense redatte a cura del docente

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di ambito fisico-matematico di norma acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Classica affrontando gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica, con particolare attenzione alle implicazioni nelle attività motorie, sportive e riabilitative.

Scopo del corso è introdurre i principi fondamentali della Fisica Classica ed applicarli alla risoluzione di semplici problemi meccanici ed elettromagnetici . Il corso affronta gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica. Lo studente al termine del corso possiede i concetti fondamentali della fisica e delle sue leggi, con particolare dettaglio per ciò che riguarda lo studio dell'organismo umano in termini meccanici e metabolici. Lo studente è in grado di applicare tali conoscenze alle attività motorie, sportive e riabilitative

Gli obiettivi specifici dei singoli argomenti trattati sono:

Acquisire familiarità con le grandezze fisiche e saper descrivere il moto di un corpo;

Conoscere i fondamenti della dinamica e saper operare con le diverse forze;

Saper calcolare l'energia totale di un sistema ed applicare la conservazione dell'energia per la soluzione di esercizi;

Comprendere le caratteristiche fondamentali che regolano il comportamento di un corpo rigido;

Saper descrivere il comportamento di fluidi semplici e di corpi immersi in essi;

Comprendere i concetti di calore e temperatura, saper utilizzare le leggi della termodinamica e l'equazione di stato dei gas perfetti nella soluzione di problemi realistici;

Acquisire i concetti base dell'elettrostatica (carica, forza elettrica e campo).

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito:

Conoscenza e comprensione di

• leggi fisiche che regolano il moto di un corpo puntiforme
• le proprietà fondamentali dei fluidi
• concetti di calore e temperatura
• leggi fisiche che regolano i fenomeni termodinamici
• principali caratteristiche dei fenomeni elettrici

Capacità di applicare

• le leggi della dinamica per descrivere il moto di un corpo soggetto a diverse tipologie di forze
• il teorema di conservazione dell'energia meccanica ad un sistema classico
• il principio di equilibrio per sistemi di corpi rigidi, leve e carrucole
• l'equazione di stato dei gas perfetti per la soluzione di problemi reali
• il teorema di Carnot per calcolare il rendimento di una macchina termica

Abilità di comunicare

• utilizzare il linguaggio scientifico appropriato alla descrizione di fenomeni fisici

Capacità di apprendimento

possedere gli strumenti fisici di base per comprendere gli argomenti trattati in corsi più avanzati quali Teoria e metodologia del movimento umano e Fisiologia Umana dello Sport.

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la soluzione di problemi.

L'esame consiste in un colloquio che verterà sugli argomenti trattati a lezione. Il colloquio prevede la conoscenza della teoria e le metodologie di applicazione della stessa a casi concreti e reali.

I colloqui di Fisica con elementi di biomeccanica si terranno nelle seguenti date:

24/01/2022 ore 9.00
07/02/2022 ore 9.00
21/02/2022 ore 9.00

13/06/2022 ore 9.00
27/06/2022 ore 9.00
11/07/2022 ore 9.00

19/09/2022 ore 9.00

Solo per studenti fuori corso ci sarà la possibilità di effettuare i colloqui anche nei giorni:

16 maggio 2022 ore 15.00

14 novembre 2022 ore 15.00

DESCRIZIONE DEI FENOMENI

Il metodo scientifico. Nozioni di base di matematica. Le grandezze fisiche fondamentali e le unità di misura. Gli errori di misura. La presentazione dei risultati delle misure. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Errori casuali e curva di Gauss.

CINEMATICA

La descrizione del moto dei corpi. La posizione. Il tempo. La descrizione del moto. Lo spostamento. La velocità. L'accelerazione. Il moto circolare uniforme.

LE CAUSE DEL MOTO

Leggi della dinamica. Corpi puntiformi e corpi rigidi estesi: baricentro e leggi di conservazione. Forza peso. Forze di attrito. Forze vincolari. Forza elastica. Forze e momenti. Rotazioni e momenti: leve. Statica: centro di gravità di un corpo. Equilibrio traslazionale e rotazionale.
Lavoro ed energia. Forze conservative ed energia potenziale. Forze dissipative.

Principio di conservazione dell'energia meccanica, potenza e metabolismo. Biomeccanica: meccanica della locomozione, esempi di equilibrio del corpo umano, applicazioni agli sport.

TERMOLOGIA
Assorbimento di energia e variazione di temperatura. Le modalità di trasmissione del calore. Temperatura e stato di aggregazione della materia.

LA MATERIA

I solidi. I liquidi. La pressione idrostatica. La tensione superficiale e le sue conseguenze. La viscosità e le sue conseguenze. Moto di un liquido viscoso in un condotto. Moto di particelle in un liquido viscoso. Il moto vorticoso. I liquidi ideali. Le soluzioni. La diffusione. Osmosi. I gas. Trasformazione isoterma. Trasformazione adiabatica. Trasformazione isobara. Trasformazione isocora. Teoria cinetica dei gas perfetti. Sollecitazione e deformazione dei materiali solidi. Allungamento. Flessione. Torsione. Applicazione ai materiali biologici.

ELETTROMAGNETISMO
Carica elettrica e Campo elettrostatico. Campo elettrostatico e potenziale elettrico. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Dissipazione termica in
un conduttore. Produzione di un campo magnetico. Campi elettrici e magnetici variabili: effetti conseguenti. Il trasformatore elettrico.

BIOFISICA DELL’ATTIVITA’ MUSCOLARE

Attività muscolare; Forza muscolare; Accorciamento muscolare; Cinematica dell’accorciamento; Lavoro muscolare; Stimolazione muscolare e elettromiografia.

ANALISI DEL SALTO

Metodi di misura e analisi del moto nel salto (Dinamica diretta, Dinamica Inversa); Stima del tempo di volo;

ANALISI DEL CAMMINO

Terminologia e deambulazione; Equilibrio dell’articolazione dell’anca; Caratterizzazione del passo (ciclo del passo) e della corsa; Misure biomeccaniche di base; Fotogrammetria digitale e misure manuali; Cinematica articolare.

D. Scannicchio, E. Giroletti, "Elementi di fisica biomedica", (2015), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, J. W. Jewett, “Principi di fisica, vol.1”, 4ª edizione (2008), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, C. Vuille, "College physics", 10th edition (2015), Brooks Cole

Lo studente dovrà possedere le nozioni di base normalmente acquisite nella scuola secondaria di secondo grado inerenti il metodo sperimentale, i concetti di fisica di base nonché nozioni elementari di algebra e geometria

Dopo un breve rassegna storica che ha portato alla formulazione del metodo sperimentale e ai principi della fisica classica, saranno affrontate e discusse le metodologie di insegnamento delle scienze fisiche.

A) Conoscenza e capacità di comprensione

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso lo studente dovrà:
- conoscere i principali risultati della ricerca in didattica della Fisica per la scuola dell’infanzia
- aver acquisito dimestichezza con semplici esplorazioni ed esperimenti realizzabili con materiale povero
- conoscere i principali risultati sperimentali e aver compreso i concetti fisici di base legati allo studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici e magnetici; dei suoni; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper riconoscere le connessioni interdisciplinari della Fisica con la Matematica, la Chimica, la Biologia, la Fisiologia, l’Arte (in particolare la
musica e la pittura) e la Filosofia

SCUOLA PRIMARIA:Al termine del corso lo studente dovrà:
- conoscere i principali risultati della ricerca in didattica della Fisica per la scuola primaria
- aver acquisito dimestichezza con semplici esplorazioni ed esperimenti realizzabili con materiale povero
- aver acquisito dimestichezza con l’uso delle nuove tecnologie (ICT) in didattica della Fisica
- conoscere i principali risultati sperimentali e aver compreso i concetti fisici di base legati allo studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici; dei suoni; dell’ottica geometrica; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper riconoscere le connessioni interdisciplinari della Fisica con la Matematica, la Chimica, la Biologia, la Fisiologia, l’Arte (in particolare la musica e la pittura) e la Filosofia

B) Conoscenza e capacità di comprensione applicata

SCUOLA DELL'INFANZIA: Alla fine del corso i futuri insegnanti saranno in grado di proporre ai bambini dei percorsi di apprendimento in Fisica secondo il modello della Conoscenza Pedagogica del Contenuto (PCK) basati su esplorazioni ed esperimenti con materiale povero nell’ambito dello studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici e magnetici; dei suoni; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper stimolare i bambini all’osservazione e alla riflessione sulle loro esperienze comuni

SCUOLA PRIMARIA:Alla fine del corso i futuri insegnanti saranno in grado di proporre ai bambini dei percorsi di apprendimento in Fisica secondo il modello della Conoscenza Pedagogica del Contenuto (PCK) basati su esplorazioni ed esperimenti con materiale povero e sull’impiego delle nuove tecnologie (ICT) nell’ambito dello studio del moto dei corpi; della forza di gravità; degli attriti; dell’equilibrio; del comportamento dei liquidi; dei fenomeni termici; dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici; dei suoni; dell’ottica geometrica; delle proprietà della luce e del meccanismo della visione
- saper stimolare i bambini all’osservazione e alla riflessione sulle loro esperienze comuni nella direzione del superamento delle idee spontanee

C) Autonomia di giudizio

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti avranno acquisito un atteggiamento critico e analitico che li renda in grado di mettere in discussione convinzioni e idee spontanee

SCUOLA PRIMARIA: Al termine del corso gli studenti avranno acquisito un atteggiamento critico e analitico che li renda in grado di mettere in discussione convinzioni e idee spontanee

D) Abilità comunicative

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti dovranno saper utilizzare un linguaggio rigoroso e appropriato per la descrizione dei fenomeni fisici

SCUOLA PRIMARIA:Al termine del corso gli studenti dovranno saper utilizzare un linguaggio rigoroso e appropriato per la descrizione dei fenomeni fisici e dei concetti fisici di base

E) Capacità di apprendere

SCUOLA DELL'INFANZIA: Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di reperire autonomamente il materiale didattico valido e utile per costruire percorsi di apprendimento in Fisica e per proporre ai bambini attività esplorative con materiale povero

SCUOLA PRIMARIA: Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di reperire autonomamente il materiale didattico valido e utile per costruire percorsi di apprendimento in Fisica e per proporre ai bambini attività esplorative con materiale povero e con l’impiego delle nuove tecnologie.

Vengono trattati in modalità esplorativa ed esperienziale i seguenti argomenti, illustrati in dettaglio nelle slide fornite sul sito e-learning del corso:
elementi di cinematica, i tre principi della dinamica, forza di gravità, forza peso e gravitazione universale, le forze di attrito, forze ed equilibrio, i liquidi, fenomeni termici, fenomeni elettrici, fenomeni magnetici ed elettromagnetici, i suoni, la luce e la visione, lavoro ed energia.

Lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni multimediali, seminari di approfondimento e tavole rotonde

Colloquio su di un argomento di approfondimento concordato con il docente

20/01/2020

03/02/2020

17/02/2020

22/06/2020

06/07/2020

20/07/2020

07/09/2020

Vengono trattati in modalità esplorativa ed esperienziale i seguenti argomenti, illustrati in dettaglio nelle slide fornite sul sito e-learning del corso:
elementi di cinematica, i tre principi della dinamica, forza di gravità, forza peso e gravitazione universale, le forze di attrito, forze ed equilibrio, i liquidi, fenomeni termici, fenomeni elettrici, fenomeni magnetici ed elettromagnetici, i suoni, la luce e la visione, lavoro ed energia.

M Vicentini, M Mayer, Didattica della Fisica, La Nuova Italia

A B Arons, Guida all’insegnamento della Fisica, Zanichelli, Bologna

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di Fisica e di struttura della materia di base di norma acquisite in un corso di Laurea Triennale dello stesso ambito.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Moderna e della scienza dei Materiali, con particolare attenzione alle implicazioni bio-nanotecnologiche

Al termine del corso lo studente conoscerà i principi di importanti applicazioni della fisica in medicina, nella ricerca biofisica e medica. Temi specifici di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e delle interazioni radiazioni-materia verranno rivisitati alla luce delle loro implicazioni per lo studio della materia vivente e del loro impiego nelle strumentazioni più avanzate per diagnosi, terapia e nella radioprotezione.

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la proposta di soluzione di problematiche di studio.

L'esame consiste in un colloquio, in cui lo studente dovrà descrivere, con proprietà di linguaggio, i fenomeni e le metodologie di analisi descritte ed esaminate durante le lezioni.

Disciplina: Fisica Biomedica

• 3 appelli tra Gennaio e Febbraio 2020 (dal 20/01/20 al 28/02/20)

1. 20-01 ore 9:00
2. 03-02 ore 9:00
3. 24-02 ore 9:00

• 3 appelli tra Giugno e Luglio 2020 (dal 8/06/20 al 31/07/20)

1. 08-06 ore 9:00
2. 22-06 ore 9:00
3. 13-07 ore 9:00

• 1 appello a settembre 2020

1. 21-09 ore 9:00

• 2 appelli per laureandi e fuori corso (15 aprile 31 maggio 2020, novembre 2020)

1. 20-04 ore 9:00
2. 23-11 ore 9:00

Commissione esame di profitto

Presidente: Prof. Antonio Serra

Componenti: Proff. Lucio Calcagnile, Gianluca Quarta, Massimo Di Giulio

Supplenti: Proff. Giovanni Buccolieri, Daniela Manno

Applicazioni di concetti di fisica per studio di sistemi viventi, per diagnosi e cura.

Dualità onda corpuscolo – equazione di Schrodinger

Interazione radiazione non ionizzante-materia. Tecniche spettroscopiche, IR, Raman, Microscopia Elettronica

Radiazioni ionizzanti in medicina. Interazioni radiazioni-materia, grandezze fisiche usate in dosimetria. Effetti biologici ed interazione con i tessuti. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, curve dose-effetto per la cancerogenesi indotta

Radioterapia: Radioterapia convenzionale e conformazionale

Diagnostica: I principi fisici della diagnostica per immagini. Analisi morfologiche e funzionali. Diagnostica mediante raggi X, radioisotopi, ultrasuoni e risonanza magnetica nucleare.

Elementi di Fisica Sanitaria. Radioprotezione e controlli di qualità in radiologia diagnostica. Legislazione in materia di radioprotezione.

Ad integrazione delle lezioni frontali presentati esperimenti di laboratorio.

Dispense redatte a cura del docente

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di ambito fisico-matematico di norma acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Classica affrontando gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica, con particolare attenzione alle implicazioni nelle attività motorie, sportive e riabilitative.

Scopo del corso è introdurre i principi fondamentali della Fisica Classica ed applicarli alla risoluzione di semplici problemi meccanici ed elettromagnetici . Il corso affronta gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica. Lo studente al termine del corso possiede i concetti fondamentali della fisica e delle sue leggi, con particolare dettaglio per ciò che riguarda lo studio dell'organismo umano in termini meccanici e metabolici. Lo studente è in grado di applicare tali conoscenze alle attività motorie, sportive e riabilitative

Gli obiettivi specifici dei singoli argomenti trattati sono:

Acquisire familiarità con le grandezze fisiche e saper descrivere il moto di un corpo;

Conoscere i fondamenti della dinamica e saper operare con le diverse forze;

Saper calcolare l'energia totale di un sistema ed applicare la conservazione dell'energia per la soluzione di esercizi;

Comprendere le caratteristiche fondamentali che regolano il comportamento di un corpo rigido;

Saper descrivere il comportamento di fluidi semplici e di corpi immersi in essi;

Comprendere i concetti di calore e temperatura, saper utilizzare le leggi della termodinamica e l'equazione di stato dei gas perfetti nella soluzione di problemi realistici;

Acquisire i concetti base dell'elettrostatica (carica, forza elettrica e campo).

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito:

Conoscenza e comprensione di

• leggi fisiche che regolano il moto di un corpo puntiforme
• le proprietà fondamentali dei fluidi
• concetti di calore e temperatura
• leggi fisiche che regolano i fenomeni termodinamici
• principali caratteristiche dei fenomeni elettrici

Capacità di applicare

• le leggi della dinamica per descrivere il moto di un corpo soggetto a diverse tipologie di forze
• il teorema di conservazione dell'energia meccanica ad un sistema classico
• il principio di equilibrio per sistemi di corpi rigidi, leve e carrucole
• l'equazione di stato dei gas perfetti per la soluzione di problemi reali
• il teorema di Carnot per calcolare il rendimento di una macchina termica

Abilità di comunicare

• utilizzare il linguaggio scientifico appropriato alla descrizione di fenomeni fisici

Capacità di apprendimento

possedere gli strumenti fisici di base per comprendere gli argomenti trattati in corsi più avanzati quali Teoria e metodologia del movimento umano e Fisiologia Umana dello Sport.

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la soluzione di problemi.

L'esame consiste in una prova scritta, la quale è centrata sullo svolgimento di esercizi della stessa tipologia di quelli illustrati nelle lezioni.

Nella prova scritta saranno presenti sia domande a risposta multipla, sia domande a risposta aperta per le quali si richiede di riportare l'intero svolgimento dell'esercizio e non solamente il risultato finale.

In alcune tipologie di esercizi può essere richiesta la realizzazione di una rappresentazione grafica.

Possono essere presenti domande teoriche.

DESCRIZIONE DEI FENOMENI

Il metodo scientifico. Nozioni di base di matematica. Le grandezze fisiche fondamentali e le unità di misura. Gli errori di misura. La presentazione dei risultati delle misure. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Errori casuali e curva di Gauss.

CINEMATICA

La descrizione del moto dei corpi. La posizione. Il tempo. La descrizione del moto. Lo spostamento. La velocità. L'accelerazione. Il moto circolare uniforme.

LE CAUSE DEL MOTO

Leggi della dinamica. Corpi puntiformi e corpi rigidi estesi: baricentro e leggi di conservazione. Forza peso. Forze di attrito. Forze vincolari. Forza elastica. Forze e momenti. Rotazioni e momenti: leve. Statica: centro di gravità di un corpo. Equilibrio traslazionale e rotazionale.
Lavoro ed energia. Forze conservative ed energia potenziale. Forze dissipative.

Principio di conservazione dell'energia meccanica, potenza e metabolismo. Biomeccanica: meccanica della locomozione, esempi di equilibrio del corpo umano, applicazioni agli sport.

TERMOLOGIA
Assorbimento di energia e variazione di temperatura. Le modalità di trasmissione del calore. Temperatura e stato di aggregazione della materia.

LA MATERIA

I solidi. I liquidi. La pressione idrostatica. La tensione superficiale e le sue conseguenze. La viscosità e le sue conseguenze. Moto di un liquido viscoso in un condotto. Moto di particelle in un liquido viscoso. Il moto vorticoso. I liquidi ideali. Le soluzioni. La diffusione. Osmosi. I gas. Trasformazione isoterma. Trasformazione adiabatica. Trasformazione isobara. Trasformazione isocora. Teoria cinetica dei gas perfetti. Sollecitazione e deformazione dei materiali solidi. Allungamento. Flessione. Torsione. Applicazione ai materiali biologici.

ELETTROMAGNETISMO
Carica elettrica e Campo elettrostatico. Campo elettrostatico e potenziale elettrico. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Dissipazione termica in
un conduttore. Produzione di un campo magnetico. Campi elettrici e magnetici variabili: effetti conseguenti. Il trasformatore elettrico.

BIOFISICA DELL’ATTIVITA’ MUSCOLARE

Attività muscolare; Forza muscolare; Accorciamento muscolare; Cinematica dell’accorciamento; Lavoro muscolare; Stimolazione muscolare e elettromiografia.

ANALISI DEL SALTO

Metodi di misura e analisi del moto nel salto (Dinamica diretta, Dinamica Inversa); Stima del tempo di volo;

ANALISI DEL CAMMINO

Terminologia e deambulazione; Equilibrio dell’articolazione dell’anca; Caratterizzazione del passo (ciclo del passo) e della corsa; Misure biomeccaniche di base; Fotogrammetria digitale e misure manuali; Cinematica articolare.

D. Scannicchio, E. Giroletti, "Elementi di fisica biomedica", (2015), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, J. W. Jewett, “Principi di fisica, vol.1”, 4ª edizione (2008), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, C. Vuille, "College physics", 10th edition (2015), Brooks Cole

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

Ciascun modulo d’insegnamento si compone di lezioni frontali (40 ore) ed esercitazioni di laboratorio (8 ore) in cui lo studente affronterà autonomamente la descrizione e realizzazione di un esperimento in laboratorio

La frequenza delle lezioni è vivamente consigliata.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

28 gennaio 2020 ore 9.00; 4 febbraio 2020 ore 9.00; 18 febbraio 2020 ore 9.00; 23 giugno 2020 ore 9.00; 7 luglio 2020 ore 9.00; 14 luglio 2019 ore 9.00; 22 settembre 2019 ore 9.00;

modulo A

1. fisiche e il sistema internazionale. Rappresentazione grafica di dati sperimentali. Elementi di base di teoria dell’errore.

Elementi di cinematica e dinamica del punto. Lavoro, energia. Statica, elasticità e deformazione dei materiali. Fenomeni oscillatori e ondulatori.

Legge di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica ondulatoria: diffrazione e interferenza

Esperimenti di laboratorio

Misura con calibro e micrometro. Determinazione di coefficienti d’attrito, di momenti delle forze e leve. Elasticità e legge di Hooke. Elettrometro, forza di Coulomb, forza di Lorentz.Legge di Ohm e misura di grandezze elettriche (tensione, corrente, resistenza)

Banco ottico. Riflessione, rifrazione, lenti sottili. Fenomeni d’interferenza e diffrazione.

Leggi di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica fisica: diffrazione e interferenza.

modulo B

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata ai Beni Culturali mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenzino: l’interazione luce-materia, interazioni radiative e radioattive, interazione radiazione-materia, tecniche di datazione

Dispense a cura del docente

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di Fisica e di struttura della materia di base di norma acquisite in un corso di Laurea Triennale dello stesso ambito.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Moderna e della scienza dei Materiali, con particolare attenzione alle implicazioni bio-nanotecnologiche

Al termine del corso lo studente conoscerà i principi di importanti applicazioni della fisica in medicina, nella ricerca biofisica e medica. Temi specifici di meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e delle interazioni radiazioni-materia verranno rivisitati alla luce delle loro implicazioni per lo studio della materia vivente e del loro impiego nelle strumentazioni più avanzate per diagnosi, terapia e nella radioprotezione.

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la proposta di soluzione di problematiche di studio.

L'esame consiste in un colloquio, in cui lo studente dovrà descrivere, con proprietà di linguaggio, i fenomeni e le metodologie di analisi descritte ed esaminate durante le lezioni.

Disciplina: Fisica Biomedica

• 3 appelli tra Gennaio e Febbraio 2020 (dal 20/01/20 al 28/02/20)

1. 20-01 ore 9:00
2. 03-02 ore 9:00
3. 24-02 ore 9:00

• 3 appelli tra Giugno e Luglio 2020 (dal 8/06/20 al 31/07/20)

1. 08-06 ore 9:00
2. 22-06 ore 9:00
3. 13-07 ore 9:00

• 1 appello a settembre 2020

1. 21-09 ore 9:00

• 2 appelli per laureandi e fuori corso (15 aprile 31 maggio 2020, novembre 2020)

1. 20-04 ore 9:00
2. 23-11 ore 9:00

Commissione esame di profitto

Presidente: Prof. Antonio Serra

Componenti: Proff. Lucio Calcagnile, Gianluca Quarta, Massimo Di Giulio

Supplenti: Proff. Giovanni Buccolieri, Daniela Manno

Applicazioni di concetti di fisica per studio di sistemi viventi, per diagnosi e cura.

Dualità onda corpuscolo – equazione di Schrodinger

Interazione radiazione non ionizzante-materia. Tecniche spettroscopiche, IR, Raman, Microscopia Elettronica

Radiazioni ionizzanti in medicina. Interazioni radiazioni-materia, grandezze fisiche usate in dosimetria. Effetti biologici ed interazione con i tessuti. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, curve dose-effetto per la cancerogenesi indotta

Radioterapia: Radioterapia convenzionale e conformazionale

Diagnostica: I principi fisici della diagnostica per immagini. Analisi morfologiche e funzionali. Diagnostica mediante raggi X, radioisotopi, ultrasuoni e risonanza magnetica nucleare.

Elementi di Fisica Sanitaria. Radioprotezione e controlli di qualità in radiologia diagnostica. Legislazione in materia di radioprotezione.

Ad integrazione delle lezioni frontali presentati esperimenti di laboratorio.

Dispense redatte a cura del docente

Gli studenti dovranno possedere le conoscenze di ambito fisico-matematico di norma acquisite nella scuola secondaria di secondo grado.

Nel Corso saranno trattati i principi fondamentali della Fisica Classica affrontando gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica, con particolare attenzione alle implicazioni nelle attività motorie, sportive e riabilitative.

Scopo del corso è introdurre i principi fondamentali della Fisica Classica ed applicarli alla risoluzione di semplici problemi meccanici ed elettromagnetici . Il corso affronta gli argomenti fondamentali della Meccanica, della Termodinamica e cenni di Elettrostatica. Lo studente al termine del corso possiede i concetti fondamentali della fisica e delle sue leggi, con particolare dettaglio per ciò che riguarda lo studio dell'organismo umano in termini meccanici e metabolici. Lo studente è in grado di applicare tali conoscenze alle attività motorie, sportive e riabilitative

Gli obiettivi specifici dei singoli argomenti trattati sono:

Acquisire familiarità con le grandezze fisiche e saper descrivere il moto di un corpo;

Conoscere i fondamenti della dinamica e saper operare con le diverse forze;

Saper calcolare l'energia totale di un sistema ed applicare la conservazione dell'energia per la soluzione di esercizi;

Comprendere le caratteristiche fondamentali che regolano il comportamento di un corpo rigido;

Saper descrivere il comportamento di fluidi semplici e di corpi immersi in essi;

Comprendere i concetti di calore e temperatura, saper utilizzare le leggi della termodinamica e l'equazione di stato dei gas perfetti nella soluzione di problemi realistici;

Acquisire i concetti base dell'elettrostatica (carica, forza elettrica e campo).

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito:

Conoscenza e comprensione di

• leggi fisiche che regolano il moto di un corpo puntiforme
• le proprietà fondamentali dei fluidi
• concetti di calore e temperatura
• leggi fisiche che regolano i fenomeni termodinamici
• principali caratteristiche dei fenomeni elettrici

Capacità di applicare

• le leggi della dinamica per descrivere il moto di un corpo soggetto a diverse tipologie di forze
• il teorema di conservazione dell'energia meccanica ad un sistema classico
• il principio di equilibrio per sistemi di corpi rigidi, leve e carrucole
• l'equazione di stato dei gas perfetti per la soluzione di problemi reali
• il teorema di Carnot per calcolare il rendimento di una macchina termica

Abilità di comunicare

• utilizzare il linguaggio scientifico appropriato alla descrizione di fenomeni fisici

Capacità di apprendimento

possedere gli strumenti fisici di base per comprendere gli argomenti trattati in corsi più avanzati quali Teoria e metodologia del movimento umano e Fisiologia Umana dello Sport.

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche

La prova d'esame accerterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande di tipo teorico, e la capacità di applicare le conoscenze acquisite attraverso domande in cui viene richiesta la soluzione di problemi.

L'esame consiste in una prova scritta, la quale è centrata sullo svolgimento di esercizi della stessa tipologia di quelli illustrati nelle lezioni.

Nella prova scritta saranno presenti sia domande a risposta multipla, sia domande a risposta aperta per le quali si richiede di riportare l'intero svolgimento dell'esercizio e non solamente il risultato finale.

In alcune tipologie di esercizi può essere richiesta la realizzazione di una rappresentazione grafica.

Possono essere presenti domande teoriche.

DESCRIZIONE DEI FENOMENI

Il metodo scientifico. Nozioni di base di matematica. Le grandezze fisiche fondamentali e le unità di misura. Gli errori di misura. La presentazione dei risultati delle misure. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Errori casuali e curva di Gauss.

CINEMATICA

La descrizione del moto dei corpi. La posizione. Il tempo. La descrizione del moto. Lo spostamento. La velocità. L'accelerazione. Il moto circolare uniforme.

LE CAUSE DEL MOTO

Leggi della dinamica. Corpi puntiformi e corpi rigidi estesi: baricentro e leggi di conservazione. Forza peso. Forze di attrito. Forze vincolari. Forza elastica. Forze e momenti. Rotazioni e momenti: leve. Statica: centro di gravità di un corpo. Equilibrio traslazionale e rotazionale.
Lavoro ed energia. Forze conservative ed energia potenziale. Forze dissipative.

Principio di conservazione dell'energia meccanica, potenza e metabolismo. Biomeccanica: meccanica della locomozione, esempi di equilibrio del corpo umano, applicazioni agli sport.

TERMOLOGIA
Assorbimento di energia e variazione di temperatura. Le modalità di trasmissione del calore. Temperatura e stato di aggregazione della materia.

LA MATERIA

I solidi. I liquidi. La pressione idrostatica. La tensione superficiale e le sue conseguenze. La viscosità e le sue conseguenze. Moto di un liquido viscoso in un condotto. Moto di particelle in un liquido viscoso. Il moto vorticoso. I liquidi ideali. Le soluzioni. La diffusione. Osmosi. I gas. Trasformazione isoterma. Trasformazione adiabatica. Trasformazione isobara. Trasformazione isocora. Teoria cinetica dei gas perfetti. Sollecitazione e deformazione dei materiali solidi. Allungamento. Flessione. Torsione. Applicazione ai materiali biologici.

ELETTROMAGNETISMO
Carica elettrica e Campo elettrostatico. Campo elettrostatico e potenziale elettrico. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Dissipazione termica in
un conduttore. Produzione di un campo magnetico. Campi elettrici e magnetici variabili: effetti conseguenti. Il trasformatore elettrico.

BIOFISICA DELL’ATTIVITA’ MUSCOLARE

Attività muscolare; Forza muscolare; Accorciamento muscolare; Cinematica dell’accorciamento; Lavoro muscolare; Stimolazione muscolare e elettromiografia.

ANALISI DEL SALTO

Metodi di misura e analisi del moto nel salto (Dinamica diretta, Dinamica Inversa); Stima del tempo di volo;

ANALISI DEL CAMMINO

Terminologia e deambulazione; Equilibrio dell’articolazione dell’anca; Caratterizzazione del passo (ciclo del passo) e della corsa; Misure biomeccaniche di base; Fotogrammetria digitale e misure manuali; Cinematica articolare.

D. Scannicchio, E. Giroletti, "Elementi di fisica biomedica", (2015), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, J. W. Jewett, “Principi di fisica, vol.1”, 4ª edizione (2008), Casa Editrice Edises.

R. A. Serway, C. Vuille, "College physics", 10th edition (2015), Brooks Cole

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

L’insegnamento si compone esclusivamente di esercitazioni di laboratorio (12 ore) in cui lo studente, individualmente o in gruppo, è chiamato a progettare e realizzare un esperimento fisico, misurando l’evoluzione dei parametri monitorati ed elaborare in forma di relazione tecnica il risultato della indagine compiuta.

La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato idoneo sulla base dei contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

28 gennaio 2019 ore 9.00; 4 febbraio 2019 ore 9.00; 18 febbraio 2019 ore 9.00; 24 giugno 2019 ore 9.00; 8 luglio 2019 ore 9.00; 15 luglio 2019 ore 9.00; 23 settembre 2019 ore 9.00;

Il Corso, a carattere esclusivamente pratico, intende fornire allo studente la capacità di effettuare la misura di un fenomeno fisico, valutandone i limiti, i vantaggi e gli errori connessi alla scelta operativa.

Programma

Moto uniformemente accelerato

Equilibrio di un corpo rigido

Moto armonico

Carica e scarica di un condensatore

Ponte di Wheastone.

Dispense a cura del docente

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

Ciascun modulo d’insegnamento si compone di lezioni frontali (40 ore) ed esercitazioni di laboratorio (8 ore) in cui lo studente affronterà autonomamente la descrizione e realizzazione di un esperimento in laboratorio

La frequenza delle lezioni è vivamente consigliata.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

28 gennaio 2020 ore 9.00; 4 febbraio 2020 ore 9.00; 18 febbraio 2020 ore 9.00; 23 giugno 2020 ore 9.00; 7 luglio 2020 ore 9.00; 14 luglio 2019 ore 9.00; 22 settembre 2019 ore 9.00;

modulo A

1. fisiche e il sistema internazionale. Rappresentazione grafica di dati sperimentali. Elementi di base di teoria dell’errore.

Elementi di cinematica e dinamica del punto. Lavoro, energia. Statica, elasticità e deformazione dei materiali. Fenomeni oscillatori e ondulatori.

Legge di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica ondulatoria: diffrazione e interferenza

Esperimenti di laboratorio

Misura con calibro e micrometro. Determinazione di coefficienti d’attrito, di momenti delle forze e leve. Elasticità e legge di Hooke. Elettrometro, forza di Coulomb, forza di Lorentz.Legge di Ohm e misura di grandezze elettriche (tensione, corrente, resistenza)

Banco ottico. Riflessione, rifrazione, lenti sottili. Fenomeni d’interferenza e diffrazione.

Leggi di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica fisica: diffrazione e interferenza.

modulo B

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata ai Beni Culturali mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenzino: l’interazione luce-materia, interazioni radiative e radioattive, interazione radiazione-materia, tecniche di datazione

Dispense a cura del docente

Nozioni di base di fisica e calcolo infinitesimale di norma acquisiti in un istituto secondario di secondo grado.

The applied physics course aims to provide to the student the cognitive and operational tools of the basic physical principles. These are essential for the realization and critical evaluation of the archaeometric measurement methodologies.

The applied physics course aims to provide to the student the cognitive and operational tools of the basic physical principles. These are essential for the realization and critical evaluation of the archaeometric measurement methodologies. In particular, the student at the end of the course will be able

- To identify and describe, through synthetic models, even relatively complex physical phenomena, sources of deterioration and alteration of cultural heritage.

- ability to formulate independent judgments concerning the physical strategies suitable for the planning of a diagnostic intervention.

- ability to effectively communicate the results of its elaboration through the production of technical reports and seminar activities.

- ability to learn on an ongoing basis

- ability to work in a group, also as coordinator.

classroom teaching 9 CFU

The final test is an oral exam that will verify awareness of the student and his/her ability to use the acquired knowledge to solve basic problems about cultural heritage. Marks will be expressed in thirtieths (/30).

The student is evaluated on the basis of his/her knowledge and ability to use such knowledge applied to practical problems. The ability to use the microscope and recognize samples will also be evaluated.

Basics physics. Systems and units of measurement. Hints on the analysis of experimental data: measurement uncertainties. Photon-matter and ion-matter interaction. Photoelectric effect, Compton effect, generation of pairs. Interaction heavy charged particles with matter. X-ray fluorescence analysis techniques (XRF: X-Ray Fluorescence): basic principles, instrumentation and applications. Analysis techniques using ion beams (Ion Beam Analysis): basic principles, notes on particle accelerators. The PIXE technique (Particle Induced X-Ray Emission): basic principles, instrumentation, applications, case studies. The PIGE technique (Particle Induced Gamma-Ray Emission): basic principles, instrumentation, applications, case studies. The RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) technique: basic principles, instrumentation, applications, case studies, multitechnical integrated analysis.

PDF files will be on institutional page of teacher

Nozioni di base di fisica e calcolo infinitesimale di norma acquisiti in un istituto secondario di secondo grado.

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata all’ambiente mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenziano: il moto vorticoso, il teorema di Bernoulli, la trasmissione di un onda luminosa.

Il corso ha lo scopo di far scoprire agli studenti i principi fondamentali della Fisica e della struttura dei più semplici strumenti di misura. Lo scopo ultimo è la comprensione dei fenomeni ambientali.

L’insegnamento è composto da lezioni frontali (modulo 1: 6 CFU; modulo 2 2 CFU) e da esperimenti di laboratorio sugli argomenti svolti ( modulo 2 1 CFU).

Per acquisire i 9 cfu è necessario superare un esame integrato. L’esame integrato consiste in una prova orale mirata a verificare le conoscenze acquisite dallo studente durante il corso sugli argomenti trattati, in particolare sui principi di fisica e leggi della fisica, e la descrizione di alcuni esperimenti trattati nel corso del programma del modulo 2.

La votazione è in trentesimi con eventuale concessione della lode.

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata all’ambiente mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenziano: il moto vorticoso, il teorema di Bernoulli, la trasmissione di un onda luminosa.

Dispense a cura del docente

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

L’insegnamento si compone esclusivamente di esercitazioni di laboratorio (12 ore) in cui lo studente, individualmente o in gruppo, è chiamato a progettare e realizzare un esperimento fisico, misurando l’evoluzione dei parametri monitorati ed elaborare in forma di relazione tecnica il risultato della indagine compiuta.

La frequenza delle lezioni è obbligatoria.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato idoneo sulla base dei contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

28 gennaio 2019 ore 9.00; 4 febbraio 2019 ore 9.00; 18 febbraio 2019 ore 9.00; 24 giugno 2019 ore 9.00; 8 luglio 2019 ore 9.00; 15 luglio 2019 ore 9.00; 23 settembre 2019 ore 9.00;

Il Corso, a carattere esclusivamente pratico, intende fornire allo studente la capacità di effettuare la misura di un fenomeno fisico, valutandone i limiti, i vantaggi e gli errori connessi alla scelta operativa.

Programma

Moto uniformemente accelerato

Equilibrio di un corpo rigido

Moto armonico

Carica e scarica di un condensatore

Ponte di Wheastone.

Dispense a cura del docente

Lo studente che accede a questo insegnamento dovrebbe avere almeno una conoscenza generale dell’algebra e della trigonometria.

L’insegnamento di laboratorio di fondamenti di fisica applicata mod-A si propone di fornire allo studente di affinare gli strumenti operativi indispensabili per la realizzazione e la valutazione critica delle metodologie fisiche applicate allo del patrimonio culturale

Lo studente al termine del corso sarà in grado:

– Di osservare, descrivere e prevedere l’evoluzione di un fenomeno fisico, con particolare attenzione alle fonti di degrado e alterazione del patrimonio culturale.

– capacità di formulare giudizi in autonomia inerenti le strategie fisiche idonee per la pianificazione di un intervento diagnostico.

– capacità di comunicare efficacemente mediante produzione di relazioni tecniche i risultati del proprio studio.

– capacità di apprendere in maniera continuativa

– capacità di lavorare in gruppo, non sottraendosi anche ad un ruolo proponente e di guida.

Ciascun modulo d’insegnamento si compone di lezioni frontali (40 ore) ed esercitazioni di laboratorio (8 ore) in cui lo studente affronterà autonomamente la descrizione e realizzazione di un esperimento in laboratorio

La frequenza delle lezioni è vivamente consigliata.

L’esame consiste di un colloquio che mira a valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
- Conoscenza dei principali fenomeni fisici

- Capacità di descrivere e prevedere l’evoluzione di un sistema fisico;

- Capacità di esporre i risultati della propria analisi.

Lo studente viene valutato in base ai contenuti esposti, alla correttezza formale, alla capacità di argomentare le proprie tesi.

28 gennaio 2019 ore 9.00; 4 febbraio 2019 ore 9.00; 18 febbraio 2019 ore 9.00; 24 giugno 2019 ore 9.00; 8 luglio 2019 ore 9.00; 15 luglio 2019 ore 9.00; 23 settembre 2019 ore 9.00;

modulo A

1. fisiche e il sistema internazionale. Rappresentazione grafica di dati sperimentali. Elementi di base di teoria dell’errore.

Elementi di cinematica e dinamica del punto. Lavoro, energia. Statica, elasticità e deformazione dei materiali. Fenomeni oscillatori e ondulatori.

Legge di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica ondulatoria: diffrazione e interferenza

Esperimenti di laboratorio

Misura con calibro e micrometro. Determinazione di coefficienti d’attrito, di momenti delle forze e leve. Elasticità e legge di Hooke. Elettrometro, forza di Coulomb, forza di Lorentz.Legge di Ohm e misura di grandezze elettriche (tensione, corrente, resistenza)

Banco ottico. Riflessione, rifrazione, lenti sottili. Fenomeni d’interferenza e diffrazione.

Leggi di Ohm e di Coulomb. Onde elettromagnetiche e loro spettro. Ottica geometrica. Ottica fisica: diffrazione e interferenza.

modulo B

Saranno sviluppati i concetti fondamentali di Fisica applicata ai Beni Culturali mediante esercitazioni e dimostrazioni in laboratorio. Tra i concetti più significativi si evidenzino: l’interazione luce-materia, interazioni radiative e radioattive, interazione radiazione-materia, tecniche di datazione

Dispense a cura del docente