FISICA APPLICATA
cod. 07637

Anno accademico 2021/22
1° anno di corso - Primo semestre
Docente
Simonetta CROCI
Settore scientifico disciplinare
Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina) (FIS/07)
Ambito
A scelta dello studente
Tipologia attività formativa
A scelta dello studente
14 ore
di attività frontali
2 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Il corso è stuttutaro in moduli , ognuno dei quali focalizzato su un’aspetto applicativo (es. Elettrocardiogramma; udito e l’orecchio; ) per poi introdurre i concetti fisici strettamente funzionali alla comprensione di tale applicazione o fenomeno.
Il corso ha l’obiettivo di consentire allo studente di conoscere e di comprendere alcune grandezze e leggi fisiche fondamentali in relazione a specifiche applicazioni in ambito biomedico con particolare riferimento alla circolazione sanguigna, all’apparato locomotore e all’elettrofisiologia cardiaca in relazione ad alcune tecniche diagnostiche
Questo allo scopo di consentire allo studente la capacità di utilizzare la conoscenza e la comprensione acquisita nel quotidiano rapporto con il paziente e nel quotidiano utilizzo delle più comuni tecniche diagnostiche.

RISULTATI DELL’APPRENDIMENTO
Lo studente al termine del corso, dovrà dimostrare conoscenze e capacità di comprensione circa :
- le grandezze fisiche e le leggi che sono alla base della circolazione sanguigna e di patologie quali l’aneurisma, la stenosi o l’ipertensione.
- Le leggi dell’elettrostatica, Il Campo Coulombiano, la Differenza di Potenziale, il dipole elettrico e il campo generato dal dipolo. Proprietà Elettriche del cuore, in riferimento ai principi su cui si basa l’elettrocardiogramma , Vettore di polarizzazione e derivazioni.
- le leggi dell'elettrodinamica in relazioni agli effetti della corrente continua e alternata su corpo umano.
- I fenomeni ondulatori in relazione agli ultrasuoni e alle loro applicazione

Lo studente inoltre, applicando la conoscenza e la comprensione acquisite, dovrà essere in grado, anche collaborando con altri professionisti, di
- contribuire al corretto svolgimento di alcuni esami diagnostici quali EGC, ecografia ed eco-Doppler , nonché di comuni pratiche quali ad esempio la movimentazione dei pazienti o la misurazione della pressione.
- evitare e prevenire comportamenti che potrebbero portare al rischio degli effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano.

Prerequisiti

Nessun Prerequisito

Contenuti dell'insegnamento

Il Corso di Fisica Applicata è pensato per dare una conoscenza dei principi fondamentali della fisica di base. In particolare il corso è strutturato per la comprensione di alcuni argomenti e dei principi di fisica a questi strettamente correlati
Le prime lezioni riguardano la definizione delle grandezze fisiche quali forza, massa, accelerazione, momento di una forza e relative unità di misura nonché la loro applicazione nella definizione delle leve e della movimentazione dei carichi. Saranno poi definite le grandezze fisiche relative alla dinamica dei fluidi e le leggi fisiche dando spiegazione della loro applicazione alla circolazione sanguigna. La seconda parte del corso è rivolta alla trattazione delle leggi dell’elettrostatica e dell'ettrodinamica in riferimento al segnale misurato durante l’elettrocardiogramma, ma anche agli effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano.
La terza parte del corso tratterà i fenomeni ondulatori con particolare approfondimento alle tecniche diagnostiche dell’Ecodoppler e dell’Ecografia.

Programma esteso

Quantità Fisiche. Vettori e scalari. Unità e dimensioni. Accelerazione, massa, Forza, peso, baricentro e momento di una forza, applicate alle leve e alla movimentazione dei carichi; Tipi di leve e applicazione al corpo umano. Fluidostatica, densità, pressione, teorema di Stevino; lavoro di una forza, teorema dell’energia cinetica. Fluidodinamica, portata, Teorema di Bernoulli applicato a circolazione sanguigna ; Fluidi reali, Flusso laminare e turbolente, numero di Reynolds; tensione superficiale, capillarità.
Elasticità di un corpo, Legge di Hooke e Modulo di Young applicate alla elasticità dei vasi sanguigni e del sitema scheletrico.Carica ellettrica; Legge di Coulomb e differenza di potenziale, dipolo elettrico, applicati all’ECG.Corrente elettrica continua e alternata, leggi di Ohm applicate agli effetti fisiopatologici della corrente elettrica sul corpo umano. Definizione di restistenza e capagità, leggi di Ohm. Collegamenti in serie e in parallel.
Caratteristiche dei fenomeni ondulatori, onde sonore. Ultrasuoni, e loro produzione, cristalli piezoelettrici. Effetto Doppler applicate al senso dell’udito, e alle tecniche diagnostiche dell’Ecodoppler. Doppler ad onda continua ed ad onda pulsata. Pricipi fisici dell’ecografia. Modalità di utilizzo: A-mode; B-mode; M- Mode. Curva di attenuazione e di compensazione. Risoluzione laterale ed assiale. Sistemi ecografici bidemensionali. Scan-Prenatale. Effetti biologici degli ultrasuoni: effetto termico ed effetto meccanico.Spettro Elettromagnetico; Caratteristiche delle onde elettromagnetiche applicate al senso della vista, ottica geometrica, legge di riflessione e rifrazione; sistemi di lenti, specchi e diottri. L’occhio umano. L’uso dell’equazione delle lenti sottili per la ricostruzione dell’immagine.

Bibliografia

Dispense del corso
- Fisica Biomedica (Bersani - Bettati - Biagi - Capozzi - Feroci - Lepore - Mita - Ortalli - Roberti - Viglino - Vitturi)
Piccin editore
- Fisica Applicata alle Scienze Biomediche
(Gian Maro Contessa- Giuseppe Augusto Marzo) CEA

Metodi didattici

Gli obiettivi del corso saranno raggiunti tramite lezioni che si svolgeranno in presenza, nel rispetto degli standard di sicurezza, salvo ulteriori disposizioni dovute all’eventuale perdurare dell’emergenza sanitaria. Il materiale didattico sarà depositato sulla specifica piattaforma ad accesso riservato agli studenti (Elly) e comprenderà presentazioni iconografiche, audio-video di supporto o videoregistrazione delle lezioni.
Sarà utilizzata anche la piattaforma di apprendimento online (Kahoot) con cui è possibile creare dei quiz ideali per la didattica, sia a distanza che in presenza, integrando il digitale nelle lezioni.

Modalità verifica apprendimento

L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso prevede una prova scritta con quiz. Qualora a causa del perdurare dell'emergenza sanitaria fosse necessario adottare la modalità a distanza per gli esami di profitto, si procederà come segue:prova scritta condotta a distanza sulle piattaforme Teams ed Elly (guida http://selma.unipr.it/).
In entrambi i casi la prova si compone di 30 domande a scelta multipla e risposta multipla sui contenuti del corso (testi di riferimento + documenti caricati in Elly durante lo svolgimento del corso). Non è prevista penalità per le risposte non corrette.
Gli Studenti con DSA/BSE devono preventivamente contattare Le Eli-che: supporto per studenti con disabilità, D.S.A., B.E.S. (https://sea.unipr.it/it/servizi/le-eli-che-supporto-studenti-con-disabilita-dsa-bes).
Mediante quiz a scelta multipla e risposta multipla sui contenuti del corso verrà accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo della conoscenza e della comprensione dei contenuti riguardanti specifiche applicazioni biomediche. Sarà anche accertato se lo studente ha raggiunto l’obiettivo di applicare le conoscenze acquisite alla comprensione dei principi delle tecniche diagnostiche presentate durante il corso.
Il voto finale, è comunicato successivamente alla prova scritta direttamente in Esse3

Altre informazioni

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