Principi di matematica e fisica con elementi di biostatistica e informatica

A.A. 2024/2025
10
Crediti massimi
104
Ore totali
SSD
FIS/07 INF/01 MAT/05
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso fornisce allo studente conoscenze di base di matematica, fisica ed elementi di bioinformatica e statistica. La parte di matematica ed informatica fornisce concetti di base della teoria delle funzioni regolari reali di variabile reale, i fondamenti di statistica e della teoria delle probabilità. La parte di fisica fornisce conoscenze nei campi della meccanica, fluidi, termodinamica, elettrostatica e magnetismo, utili a risolvere quantitativamente semplici problemi, descrivere qualitativamente fenomeni fisici legati all'ambito biologico, ed a comprendere i principi di funzionamento di alcuni strumenti di laboratorio.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine del corso lo studente dovrebbe essere in grado di: 1) analizzare funzioni reali di variabile reale, sia dal punto di vista del calcolo, sia della descrizione di modelli elementari; 2) applicare gli strumenti di base della statistica e del calcolo delle probabilità; 3) Descrivere le diverse grandezze fisiche (scalari e vettoriali) e le relative unità di misura; effettuare conversioni, equivalenze e calcolo vettoriale. 4) Applicare i principi base della dinamica e della termodinamica, le definizioni di energia (cinetica e potenziale) e lavoro, le condizioni per la conservazione dell'energia, le leggi base per il moto dei fluidi e di particelle cariche in campi elettrici e magnetici. 5) Impostare e risolvere in modo quantitativo un problema fisico partendo da ipotesi semplici e seguendo il medesimo schema usato a lezione. 6) Valutare l'attendibilità dei valori delle quantità fisiche e delle soluzioni quantitative dei problemi. 7) Identificare le condizioni di utilizzo e le limitazioni di alcuni strumenti di laboratorio.
Corso singolo

Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.

Programma e organizzazione didattica

Linea AL

Responsabile
Periodo
annuale

Programma
Matematica-Informatica: Funzioni ad una variabile reale, limiti e stime asintotiche, derivate, integrali, la matematica in fisica, elementi di probabilità e statistica. Cenni di calcolo vettoriale. Statistica con foglio elettronico.
Fisica: le unità di misura, analisi dimensionale, meccanica (cinematica, dinamica, concetto di campo, forze conservative, conservazione dell'energia, lavoro di una forza, energia cinetica, energia potenziale), fluidi (legge di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede, tensione superficiale, capillarità, fluidi ideali, moto dei fluidi, teorema di Bernoulli, viscosità, sedimentazione e centrifugazione (cenni)), gas e termodinamica (teoria cinetica dei gas, la legge dei gas perfetti, calore, trasformazioni termodinamiche (cenni), principi della termodinamica), cenni di elettrostatica e magnetostatica.
Prerequisiti
Nozioni base di Matematica, fisica e statistica. La trigonometria è considerata acquisita.
Metodi didattici
Lezioni ed Esercitazioni in aula per i moduli di matematica e fisica. Lezioni ed esercitazioni sincrone in remoto per Informatica.
Materiale di riferimento
ibro di testo Principi di Fisica per indirizzo biomedico, Borsa Lascialfari ed Edises
Ogni altro libro di Fisica universitario va altrettanto bene (ad esempio Scannicchio, fisica Biomedica edizioni EDISES)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Gli esami di Matematica, Informatica e Fisica saranno svolti separatamente. Gli esami di Matematica e Fisica saranno scritti e orali mentre quello di informatica sarà una prova pratica al computer. La valutazione sarà pesata al 50% per le competenze in Fisica, al 40% per le competenze in Matematica e al 10% per quelle in informatica/statistica. E' necessario essere sufficienti in tutti i moduli per ottenere la valutazione globale.
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 5
INF/01 - INFORMATICA - CFU: 1
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA - CFU: 4
Esercitazioni: 48 ore
Lezioni: 56 ore

Linea MZ

Responsabile
Periodo
annuale

Programma
Matematica-Informatica: Funzioni ad una variabile reale, limiti e stime asintotiche, derivate, integrali, la matematica in fisica, elementi di probabilità e statistica. Cenni di calcolo vettoriale. Statistica con foglio elettronico.
Fisica: le unità di misura, analisi dimensionale, meccanica (cinematica, dinamica, concetto di campo, forze conservative, conservazione dell'energia, lavoro di una forza, energia cinetica, energia potenziale), fluidi (legge di Pascal, legge di Stevino, principio di Archimede, tensione superficiale, capillarità, fluidi ideali, moto dei fluidi, teorema di Bernoulli, viscosità, sedimentazione e centrifugazione (cenni)), gas e termodinamica (teoria cinetica dei gas, la legge dei gas perfetti, calore, trasformazioni termodinamiche (cenni), principi della termodinamica), cenni di elettrostatica.
Prerequisiti
Nozioni base di matematica, fisica e statistica. La trigonometria è considerata acquisita.
Metodi didattici
Lezioni ed Esercitazioni in aula per i moduli di matematica e fisica. Lezioni ed esercitazioni sincrone in remoto per Informatica.
Materiale di riferimento
Dispensa di matematica e statistica: "Elementi di Analisi Matematica e di Statistica" M. Boella.
Diapositive del modulo di fisica caricate sul sito del corso.
Libro di testo consigliato per modulo di fisica: A. Lascialfari, F. Borsa, A.M. Gueli "Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico", ed. EDISES o in alternativa D. Scannicchio, E. Giroletti "Elementi di Fisica Biomedica", ed. EDISES
Simulazioni interattive online: https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter?subjects=physics&type=html,prototype
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Gli esami di Matematica, Informatica e Fisica saranno svolti separatamente. Gli esami di Matematica e Fisica saranno scritti e orali mentre quello di informatica sarà una prova pratica al computer. La valutazione sarà pesata al 50% per le competenze in Fisica, al 40% per le competenze in Matematica e al 10% per quelle in informatica/statistica. È necessario essere sufficienti in tutti i moduli per ottenere la valutazione globale.
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 5
INF/01 - INFORMATICA - CFU: 1
MAT/05 - ANALISI MATEMATICA - CFU: 4
Esercitazioni: 48 ore
Lezioni: 56 ore
Docente/i
Ricevimento:
Venerdi pomeriggio (15:00-17:00) - Si consiglia vivamente di prendere prima contatto con il docente via e-mail
Ufficio
Ricevimento:
appuntamento per mail