Obiettivi formativi
Introdurre lo studente allo studio e all'applicazione del metodo sperimentale, fondamentale strumento di indagine in ogni disciplina scientifica. Il corso si ripromette anche di fornire i rudimenti concettuali per la comprensione di alcune importanti tecnologie che sempre con maggiore frequenza accompagnano l'opera del medico e del tecnico sanitario quali ad esempio trasduttori per ecografia a ultrasuoni, sistemi laser, apparati radiologici, NMR.
Prerequisiti
nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Grandezze fisiche e loro misura. Misura di una grandezza fisica. Dimensioni . Unità. Grandezze vettoriali.
Fondamenti della dinamica: Principi della dinamica . Forza, lavoro ed energia . La forza peso . Teorema dell'energia cinetica . Campi di forze conservativi . Energia potenziale . Conservazione dell'energia meccanica . Momento di una forza . Cenni al moto dei corpi rigidi . Le leve e il corpo umano. Fenomeni elastici, legge di Hooke e moduli di elasticita'. Elasticita' dei vasi sanguigni e delle ossa.
Fluidostatica e Fluidodinamica: La pressione . Leggi di Stevino, Pascal e Archimede . Legge di Stevino per i fluidi comprimibili . Pressione atmosferica e barometro di Torricelli. Tensione superficiale e formula di Laplace . Portata di un condotto . Liquido ideale, teorema di Bernoulli e sue implicazioni per la circolazione sanguigna . Cenni sul lavoro cardiaco.
Termologia e Termodinamica: Dilatazione termica . Temperatura e calore . Leggi dei gas e temperatura assoluta . Equazione di stato dei gas perfetti e approssimazione per i gas reali . Cenni di teoria cinetica dei gas . Calori specifici . Passaggi di stato e calore latente . Meccanismi di propagazione del calore . Primo e secondo principio della termodinamica . Macchine termiche e rendimento .
Elettricità, magnetismo e correnti elettriche:
Cariche elettriche e legge di Coulomb . Campo elettrico . Lavoro del campo elettrico e potenziale elettrostatico . Cenni su fibra muscolare ed elettrocardiogramma . Teorema di Gauss e sue applicazioni . La gabbia di Faraday . Capacita'; elettrica e condensatore . Intensita' di corrente . La legge di Ohm . Resistenze in serie e parallelo . Forza elettromotrice . Effetto termico della corrente . Conduzione elettrica nei liquidi . Passaggio della corrente nel corpo umano .
Campo magnetico e sua azione su correnti e magneti . Legge di Biot-Savart .
Radiazioni: Struttura dell'atomo e del nucleo . Isotopi instabili e radiazione alfa, beta, gamma . Legge del decadimento radioattivo e vita media . Rivelazione delle radiazioni . Applicazioni biomediche dei radioisotopi . I raggi X (produzione, proprieta'; e meccanismi di assorbimento nella materia) . Cenni di TC, NMR, PET . Cenni di radioprotezione.
Programma esteso
Grandezze fisiche e loro misura. Misura di una grandezza fisica. Dimensioni . Unità. Grandezze vettoriali.
Fondamenti della dinamica: Principi della dinamica . Forza, lavoro ed energia . La forza peso . Teorema dell'energia cinetica . Campi di forze conservativi . Energia potenziale . Conservazione dell'energia meccanica . Momento di una forza . Cenni al moto dei corpi rigidi . Le leve e il corpo umano. Fenomeni elastici, legge di Hooke e moduli di elasticita'. Elasticita' dei vasi sanguigni e delle ossa.
Fluidostatica e Fluidodinamica: La pressione . Leggi di Stevino, Pascal e Archimede . Legge di Stevino per i fluidi comprimibili . Pressione atmosferica e barometro di Torricelli. Tensione superficiale e formula di Laplace . Portata di un condotto . Liquido ideale, teorema di Bernoulli e sue implicazioni per la circolazione sanguigna . Cenni sul lavoro cardiaco.
Termologia e Termodinamica: Dilatazione termica . Temperatura e calore . Leggi dei gas e temperatura assoluta . Equazione di stato dei gas perfetti e approssimazione per i gas reali . Cenni di teoria cinetica dei gas . Calori specifici . Passaggi di stato e calore latente . Meccanismi di propagazione del calore . Primo e secondo principio della termodinamica . Macchine termiche e rendimento .
Elettricità, magnetismo e correnti elettriche:
Cariche elettriche e legge di Coulomb . Campo elettrico . Lavoro del campo elettrico e potenziale elettrostatico . Cenni su fibra muscolare ed elettrocardiogramma . Teorema di Gauss e sue applicazioni . La gabbia di Faraday . Capacita'; elettrica e condensatore . Intensita' di corrente . La legge di Ohm . Resistenze in serie e parallelo . Forza elettromotrice . Effetto termico della corrente . Conduzione elettrica nei liquidi . Passaggio della corrente nel corpo umano .
Campo magnetico e sua azione su correnti e magneti . Legge di Biot-Savart .
Radiazioni: Struttura dell'atomo e del nucleo . Isotopi instabili e radiazione alfa, beta, gamma . Legge del decadimento radioattivo e vita media . Rivelazione delle radiazioni . Applicazioni biomediche dei radioisotopi . I raggi X (produzione, proprieta'; e meccanismi di assorbimento nella materia) . Cenni di TC, NMR, PET . Cenni di radioprotezione.
Bibliografia
D.C.Giancoli - Fisica - Casa Editrice Ambrosiana
A. Giambattista - B. McCarthy Richardson- R. Richardson. Fisica generale - Principi e applicazioni - McGraw Hill
Metodi didattici
lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
esame scritto
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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