Indice degli argomenti

  • Fisica medica - Prof. Riccardo Chiucchi - a.a. 2015/2016


    Dal 1990 ha svolto studi sulla fisica e sull’ informatica conseguendo la Laurea Magistrale in Fisica e la qualifica professionale di Videoterminalista (f.s.e. 1197 obiettivo 5/b). Dal 2000 al 2010 si è occupato di informatica(A.T.) presso diversi Istituti di scuola secondaria di secondo grado. Gli interessi scientifici, si sviluppano nell’ambito dell’insegnamento e dell’e-learning. Il ruolo dell’insegnante è stato ricoperto dall’a.s. 2009/2010 ad oggi (con contratto a tempo indeterminato dal 2012), attraverso la docenza di Fisica in scuole secondarie di secondo grado . E’ stato Docente di Fisica applicata presso un Centro Formazione di Macerata e svolto la funzione di tutor per diversi corsi di formazione per il personale scolastico, organizzati dall’INDIRE.

    Nel 2007 ha conseguito il Diploma di Specializzazione per l’ Insegnamento Secondario presso l’Università degli studi di Macerata, ottenendo l’ abilitazione all’insegnamento per le classi di concorso: A038 Fisica; A047 Matematica; A048 Matematica applicata; e A049 Matematica e fisica.

    Gli studi sulle nuove metodologie didattiche sono stati approfonditi nei seguenti corsi:

    1) Corso di Perfezionamento universitario annuale: "INNOVAZIONI DIDATTICHE E GESTIONE DEI PROCESSI EDUCATIVI ";
    2) Master annuale di 1° livello: " STRUMENTI, TECNICHE E METODOLOGIE INNOVATIVE PER LA DIDATTICA";
    3) Master annuale di 1° livello: "EPISTEMOLOGIA, DIDATTICA e COMUNICAZIONE DISCIPLINARE;
    4) master annuale di 1° livello: "PROCESSI EDUCATIVI E NUOVE TECNOLOGIE”.

    Dal 2015 è stato individuato come “digital ambassador” per la formazione di docenti attraverso il PERCORSO FORMATIVO “PEER TO PEER - DIGITSCHOOL” (Progetto Speciale Scuola Digitale PO FSE ABRUZZO 2007/2013 Asse 4 cat di spesa 72 P.O. 2012-2013 CIG 60580469B3 CUP C79D1400784.  

    INFO SUL CORSO


    OBIETTIVI GENERALI DEL CORSO

    • Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): nell’ambito del corso ci si propone di fornire allo studente, anche da un punto di vista storico, le nozioni di base della Fisica, sì da facilitargli i successivi studi nel settore veterinario; ci si occuperà, non solo delle nozioni teoriche di base della Fisica, al fine di mettere lo studente nella condizione di poterle utilizzare durante la personale realtà operativa, ma anche delle nozioni storiche e laboratoriali, con particolare riguardo all’utilizzo di esperimenti di laboratorio simulati tramite apposite applet.
    • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): nell’ambito del corso ci si propone di far acquisire allo studente capacità di problem solving mirate alla risoluzione di fenomeni fisici, attraverso l’illustrazione e trattazione di particolari modelli.
    • Autonomia di giudizio: Autonomia di giudizio (making judgements): nell’ambito del corso ci si propone di incentivare la partecipazione dello studente all’attività didattica, attraverso esercitazioni specifiche relative alle ore di didattica frontale e all’uso della strumentazione laboratoriale.
    • Abilità comunicative: Abilità comunicative (communication skills): nell’ambito del corso ci si propone di far acquisire allo studente tutte quelle capacità di linguaggio specifico necessarie nell’ambito della medicina veterinaria, nonché una certa padronanza nel trasmettere le competenze acquisite ad altri; ci si propone, inoltre, di far apprendere allo studente alcuni fenomeni fisici, attraverso simulazioni ed attività laboratoriali.
    • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendimento (learning skills): nell’ambito del corso ci si propone di far acquisire allo studente una certa attitudine all’apprendimento, sviluppando in particolare tutte quelle capacità di valutazione di situazioni concrete, di studio ed elaborazione delle informazioni acquisite, di utilizzo di strumenti operativi necessari, sia per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia, sia per fornire riflessioni personali su temi specifici inerenti il proprio percorso di studi o ad esso attigui.


    PREREQUISITI E PROPEDEUTICITA'
    • Prerequisiti: Si richiedono le conoscenze di matematica acquisite nella scuola superiore di secondo grado, in particolare l’algebra di base e la geometria analitica ( retta, parabola, circonferenza, iperbole, ecc). Le rappresentazioni grafiche e le funzioni trigonometriche, i concetti di limite, derivata e integrale.
    • Propedeuticità: Non prevista.

     

     

    UNITA’ DIDATTICA N° 1: MECCANICA

     

    MECCANICA


    PREREQUISITI:

    Risoluzione di equazioni di primo e secondo grado; sistemi di equazioni; geometria dei triangoli; geometria analitica; sistemi di equazioni di primo e secondo grado. Goniometria e trigonometria.

     

    ARGOMENTO N°1: Cinematica

     

    Conoscenze: 

    Conoscenza della nozione di moto. Conoscere la differenza tra  traiettoria e  spostamento di un punto materiale.  Conoscere la definizione di velocità scalare e vettoriale, di accelerazione. Saper individuare un moto rettilineo uniforme, e un moto uniformemente accelerato. Conoscere le grandezze fondamentali del moto circolare uniforme. Saper descrivere le caratteristiche del moto circolare uniforme (velocità tangenziale e accelerazione centripeta) e del moto parabolico.

     

    Competenze: 

    Distinguere le grandezze scalari dalle grandezze vettoriali. Sommare graficamente due vettori. Calcolare graficamente la differenza tra due vettori. Scomporre graficamente un vettore rispetto ad una coppia di direzioni assegnate. Saper calcolare la velocità a partire da dati di spazio e tempo. Determinare il valore della  velocità istantanea in un grafico spazio-tempo. Saper risolvere semplici problemi nella caduta dei gravi, nel moto circolare uniforme e nel moto parabolico. 

     

     

    CINEMATICA

    Grandezze scalari e vettoriali

    Posizione di un corpo.

    Sistemi di riferimento.

    Spostamento.

    Traiettoria.

    Leggi orarie.

    Moto rettilineo uniforme

    Variazione della velocità. Accelerazione media.

    Moto uniformemente accelerato

    Moto circolare uniforme.

     

    Argomento N° 2: Statica

     

    Conoscenze: 

    L’equilibrio di un oggetto puntiforme . L’equilibrio su un piano inclinato  . Il momento delle forze.

    Le coppie di forze. Le leve e il baricentro.

     

    Competenze: 

    Individuare le forze (forza-peso, forza di attrito statico e dinamico, forza di reazione vincolare, forza elastica) agenti su un oggetto, specificandone la direzione, il verso e  intensità. Determinare la risultante delle forze agenti su un oggetto puntiforme mediante l’applicazione grafica della regola del parallelogrammo e/o mediante la scomposizione grafica delle forze agenti lungo direzioni opportune. Scomporre la forza-peso agente su un oggetto appoggiato su un piano inclinato lungo la direzione parallela e perpendicolare al piano stesso mediante la similitudine dei triangoli e/o l’uso delle funzioni seno e coseno. Saper individuare i vari tipi di leve con riferimento al corpo umano. Saper calcolare il momento di una coppia di forze.

     

    STATICA

     

    Le forze

    Composizione e scomposizione di forze: regola del parallelogramma

    Equilibrio dei corpi, stato di quiete

    Statica dei corpi rigidi

    Il momento di una forza

    Le leve

     

    Argomento N° 3: Dinamica

     

    Conoscenze: 

    Tipologie di  forze.  Conoscere  i  fenomeni  relativi  all’elasticità  dei  corpi,  conoscere  il  principio  di funzionamento di un dinamometro.  Le operazioni sulle forze. La forza peso, la forza elastica e la forza di attrito. Impulso e quantità di moto. Il lavoro e il principio di conservazione dell’energia.

     

    Competenze: 

    Riconoscere il ruolo delle forze nel cambiamento di velocità o nella deformazione dei corpi..

    Calcolare l’intensità della forza o l’accelerazione o la massa note le altre due grandezze. Studiare il moto di un corpo sotto l’azione di una forza risultante costante: moto di caduta libera con velocità iniziale nulla, moto lungo un piano inclinato senza e con attrito. Il lavoro meccanico e la legge diconservazione  dell'energia meccanica. Utilizzare  l’esperienza  sul  comportamento  elastico  di  una molla per stabilire la proporzionalità diretta tra l’intensità della forza elastica e la corrispondente deformazione della molla. Distinguere tra l’intensità presentata dalla  forza di attrito statico e il valore massimo raggiungibile da tale intensità.

    Individuare la forza premente da cui dipende la forza di attrito statico e dinamico.

    Distinguere la massa e il peso di un oggetto.

    Calcolare il lavoro compiuto da una forza costante. Calcolare la potenza impiegata nello

    svolgimento di un lavoro meccanico. Calcolare l’energia cinetica e l’energia potenziale

    gravitazionale in prossimità della superficie terrestre. Ricavare la variazione di energia cinetica di un corpo in relazione al lavoro svolto dalla forza applicata su di esso. Saper applicare il principio di conservazione dell’impulso e della quantità di moto.

    Utilizzare la legge di conservazione dell'energia meccanica per prevedere il moto di un corpo lungo una discesa curvilinea. 

     

    DINAMICA

    I principi della dinamica

    Impulso e quantità di moto

    Lavoro di una forza

    Potenza

    Energia cinetica

    Energia potenziale

    Energia elastica

    Conservazione dell’energia

     

     

    UNITA’ DIDATTICA N° 2: TERMODINAMICA ED ELETTROMAGNETISMO

     

    TERMODINAMICA

     

    Conoscenze:

    Il concetto di equilibrio termico. Conoscere la definizione di temperatura e calore. Conoscere il principio di funzionamento del termometro e le diverse scale termometriche. Calore specifico di un corpo. Equivalente meccanico della caloria. Conoscere la relazione che lega l’energia cinetica e la temperatura di un gas. Conoscere il teorema di equipartizione dell’energia.  Conoscere  i calori specifici dei gas.  Saper enunciare la legge della dilatazione termica, conoscere il comportamento anomalo dell’acqua. Conoscere le principali modalità di propagazione del calore (conduzione,convezione, irragiamento).  Concetto di calore latente. Cambiamenti di stato. Conoscere il significato di trasformazione termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Conoscere le  leggi dei gas perfetti  (Boyle, leggi di Gay-Lussac).  Il lavoro e le trasformazioni termodinamiche. I principi della termodinamica.  Conoscere il concetto di macchina termica e del suo  rendimento. Ciclo di Carnot.

     

    Competenze:

     Saper trasformare le temperature da una scala termometrica ad un’altra. Calcolare la quantità di calore scambiato tra due corpi e la temperatura di equilibrio. Saper calcolare il calore che attraversa un corpo per conduzione. Saper calcolare il calore disperso per  irraggiamento. Saper calcolare i calori specifici di un gas. Saper calcolare le grandezze termodinamiche (pressione, volume e temperatura) nelle trasformazioni isoterme , isobare, isocore e adiabatiche. Utilizzare i principi della termodinamica per risolvere problemi.

     

    TERMODINAMINCA

    Scale termometriche (Celsius , Kelvin) , temperatura assoluta

    Calore specifico

    La dilatazione termica lineare

    Le trasformazioni termodinamiche (isoterme, isobare, isocore e adiabatiche)

    L’equazione di stato dei gas

    Trasmissione del calore ( conduzione convezione irraggiamento)

    Calore latente e  cambiamenti di stato

    Il lavoro nelle trasformazioni termodinamiche

    Primo e secondo principio della termodinamica

    La macchina di Carnot e rendimento

     

    ELETTROMAGNETISMO

     

    Argomento  1: Campo elettrico

     

    Obiettivi -Contenuti

    • Conoscenza della legge di Coulomb, della rappresentazione del campo mediante linee di forza, dei fenomeni riguardante l’elettrizzazione dei corpi. Saper  risolvere semplici problemi sul moto di cariche in un campo elettrico.

    • Cogliere le analogie e le differenze tra forza gravitazionale e forza elettrica

    • Cariche elettriche

    • Legge di Coulomb

    • Campo elettrico

    • Analogie e differenze col campo gravitazionale

    • Campi elettrici per particolari distribuzioni di cariche

    • Potenziale elettrico

    • Moto di cariche elettriche in un campo elettrico


    Argomento  2: I condensatori

    Obiettivi -Contenuti

    •  Conoscenza del concetto di capacità di un conduttore e di  un condensatore. Saper risolvere semplici problemi su sistemi di condensatori comunque collegati.

    • Condensatori

    • Capacità di un condensatore

    • Condensatori in serie e in parallelo

     

    Argomento  3: La corrente nei conduttori solidi

     

    Obiettivi -Contenuti

    •  Saper indicare  gli elementi essenziali di un circuito elettrico,  applicare correttamente le leggi riguardante il passaggio della corrente in sostanze e mezzi diversi.

    • Conoscere le leggi di Ohm e i principi di Kirchoff .

    • Saper definire e risolvere semplici circuiti elettrici. (Cogliere  l’importanza dell’argomento per  le

    notevoli applicazioni tecniche derivate).

    • La corrente elettrica

    • Leggi di Ohm

    • Circuiti elettrici

    • Effetto Joule

     

    Argomento 4: Elettromagnetismo

     

    Obiettivi -Contenuti

    • Conoscere il campo magnetico e gli effetti prodotti su di una corrente.

    • Conoscere il principio di funzionamento degli strumenti elettrici.

    • Conoscere la forza di Lorentz, le esperienze di Faraday sulle correnti indotte e le leggi relative.

    • Conoscere le onde elettromagnetiche.

    • Campo magnetico

    • Campo magnetico generato da corrente elettrica. Spira e solenoide

    • Permeabilità magnetica

    • Forza di Lorentz

    • Moto di una carica elettrica in un campo magnetico

    • Esperienza di Faraday sulle correnti indotte

    • Leggi di Faraday-Neumann e di Lentz


    LEZIONI SETTIMANALI: Giovedì dalle ore 14:00 alle ore 17:00, presso l'aula 12 della Facoltà di Giurisprudenza.



    LIBRI DI TESTO

    • Elementi di fisica generale per scienze mediche - Autore: Ernesto Casnati - Edizione: Casa editrice Ambrosiana, 2013, Rozzano (Milano);
    • Fisica 1. Meccanica termodinamica. Corso di fisica per le facoltà scientifiche. Con esempi ed esercizi -Autori: Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini  -  Liguori editore;
    • Fisica 2. Elettromagnetismo-ottica. Corso di fisica per le facoltà scientifiche. Con esempi ed esercizi -Autori: Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini  -  Liguori editore.



    PROVE INTERMEDIE

    PROVA INTERMEDIA 1

      La data del primo parziale è fissata per il 21 Gennaio 2016 alle ore 14,00 per gli studenti di Medicina veterinaria e il 22 Gennaio alle ore 9,45 per gli studenti di T.B.A.
      La prova verterà sui seguenti argomenti:
      CINEMATICA
      Grandezze scalari e vettoriali. Prodotto scalare e vettoriale. Posizione di un corpo. Sistemi di riferimento. Spostamento. Traiettoria. Leggi orarie. Moto rettilineo uniforme. Variazione della velocità. Accelerazione media. Moto uniformemente accelerato. Moto circolare uniforme.
      STATICA
      Le forze. Composizione e scomposizione di forze: regola del parallelogramma. Equilibrio dei corpi, stato di quiete. Statica dei corpi rigidi. Il momento di una forza.
      DINAMICA
      I principi della dinamica. Impulso e quantità di moto. Lavoro di una forza. Potenza.Energia cinetica. Energia potenziale. Energia elastica.
      Conservazione dell’energia meccanica.


    PROVA INTERMEDIA 2

    • La seconda prova parziale  si terrà il 23/03/2016 dalle ore 15 in poi (se ci saranno molte prenotazioni, gli iscritti verranno divisi in due gruppi).
      La prova verterà sui seguenti argomenti:

      Termodinamica:
      Scale termometriche (Celsius , Kelvin) , temperatura assoluta
      Calore specifico
      La dilatazione termica lineare
      Le trasformazioni termodinamiche (isoterme, isobare, isocore e adiabatiche)
      L’equazione di stato dei gas
      Trasmissione del calore ( conduzione convezione irraggiamento)
      Calore latente e cambiamenti di stato
      Il lavoro nelle trasformazioni termodinamiche
      Primo e secondo principio della termodinamica
      La macchina di Carnot e rendimento

      ELETTROMAGNETISMO
      • Cariche elettriche
      • Legge di Coulomb
      • Campo elettrico
      • Analogie e differenze col campo gravitazionale
      • Campi elettrici per particolari distribuzioni di cariche
      • Potenziale elettrico
      • Moto di cariche elettriche in un campo elettrico

      • Condensatori
      • Capacità di un condensatore
      • Condensatori in serie e in parallelo
      • Carica di un condensatore

      • La corrente elettrica nei conduttori solidi
      • Le leggi di Ohm e i principi di Kirchhoff .
      • Circuiti elettrici
      • Effetto Joule

      • Campo magnetico
      • Campo magnetico generato da corrente elettrica. Spira e solenoide
      • Permeabilità magnetica
      • Forza di Lorentz
      • Moto di una carica elettrica in un campo magnetico
      • Esperienza di Faraday sulle correnti indotte
      • Leggi di Faraday-Neumann e di Lentz


    ESAMI

    • 23/03/2016: ore 15:00 (I appello)
    • 28/04/2016: ore 15:00 (II appello)
    • 26/05/2016: ore 15:00 (III appello)
    • 23/06/2016: ore 15:00 (IV appello)
    • Tipologia di prova: Esame

    MODALITA' DI VALUTAZIONE
    La votazione sarà attribuita dalla media aritmetica delle prove parziali svolte in itinere (una per ogni unità didattica) e valutate in trentesimi (la media aritmetica sarà effettuata ovviamente solo nel caso in cui tutte le prove siano sufficienti). Per gli studenti che volessero migliorare il voto ottenuto attraverso le prove parziali, è consentito un colloquio orale. Per gli studenti che hanno ottenuto votazioni superiori a 25/30 è obbligatorio eseguire un breve colloquio orale. Gli studenti che avranno riportato valutazione insufficiente ad un parziale potranno recuperarlo, previa comunicazione al docente via mail, secondo il calendario stabilito per i recuperi dei singoli parziali o in sede di appello. Gli studenti che avranno riportato valutazione insufficiente a tutti i parziali potranno svolgere lo scritto totale in data di appello oppure suddividere l’esame in parziali, svolgendo un parziale ad ogni appello, previa comunicazione, via mail, al docente. Ogni qualvolta lo studente decida di sostenere una prova di recupero di un parziale insufficiente o sufficiente, ma per lui non soddisfacente, automaticamente perderà la prova, precedentemente svolta, inerente il parziale che ha deciso di recuperare. Le valutazioni delle prove saranno conservate per l’intero anno accademico 2015/2016, ovvero fino alla sessione straordinaria di gennaio/febbraio 2017.


  • Presentazione del corso e Unità 1 - modulo 1

    Il metodo scientifico
    Grandezze fisiche e misura
    Regole di scrittura
    Sistema Internazionale di unità di misura
    Grandezze scalari e vettoriali
    I vettori
    I versori
    Le operazioni con i vettori
    Prodotto per uno scalare
    Somma di due vettori   
    Regola del parallelogramma
    Metodo punta-coda
    Scomposizione in componenti di un  vettore
    Vettore libero e vettore applicato
    Differenza di due vettori
    Prodotto scalare
    Prodotto vettoriale

  • Cinematica

  • Dinamica

  • Termodinamica - link a siti di esercizi svolti

    Nel documento sono indicati alcuni siti utili e dispense scaricate dalla rete con esercizi  svolti sulla termodinamica.