FISICA APPLICATA (A)
cod. 14186

Anno accademico 2008/09
1° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina) (FIS/07)
Field
"discipline generali per la formazione dell'odontoiatra"
Tipologia attività formativa
Base
40 ore
di attività frontali
4 crediti
sede: -
insegnamento
in - - -

Modulo dell'insegnamento integrato: FISICA APPLICATA

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 dentista quali ad esempio trasduttori per ecografia a ultrasuoni, sistemi laser, apparati radiologici, NMR.

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

Grandezze fisiche e loro misura: Misura di una grandezza fisica – Dimensioni – Unità – Errori – Valore medio – Deviazione standard e sua approssimazione campionaria – Grandezze vettoriali. <br />
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 – Centro di massa e sue proprietà – Conservazione della quantità di moto – Cenni ai problemi d’urto – Momento di una forza – Cenni al moto dei corpi rigidi – Le leve e il corpo umano –Conservazione del momento angolare – Fenomeni elastici, legge di Hooke e moduli di elasticità – Elasticità dei vasi sanguigni e delle ossa. <br />
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 – Capillarità e legge di Jurin – Embolia gassosa – Portata di un condotto – Liquido ideale e teorema di Bernoulli – Sue implicazioni per la circolazione sanguigna – Liquidi reali e viscosità – Moto laminare e teorema di Poiseuille – Resistenza idraulica – Implicazioni per i casi dell’individuo iperteso o sotto sforzo – Formula di Stokes e velocità di sedimentazione – Regime turbolento e numero di Reynolds – Fluidi non Newtoniani – Cenni sul lavoro cardiaco. <br />
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 – Entropia e disordine. <br />
Onde e Acustica: Processi ondosi, equazione d’onda e parametri caratteristici – Interferenza e battimenti – Onde stazionarie – Risonanza – Diffrazione e principio di Huyghens – Suono e suoi caratteri distintivi – Effetto Doppler – Ultrasuoni e loro applicazione in campo biomedico.Ottica: Riflessione e rifrazione – Riflessione totale e fibra ottica – Sistema ottico, fuochi e potere diottrico – Diottro sferico – Lenti sottili, specchi e costruzione delle immagini – Microscopio composto – Potere risolutivo – L’occhio come sistema diottrico – Principali ametropie e loro correzione mediante lenti – Aspetti ondulatori della luce, reticolo di diffrazione, polarizzazione e polarimetria – La luce laser. <br />
Elettricità, magnetismo e correnti elettriche: Cariche elettriche e legge di Coulomb – Campo elettrico – Lavoro del campo elettrico e potenziale elettrostatico – Campo dipolare – Cenni su fibra muscolare ed elettrocardiogramma – Teorema di Gauss e sue applicazioni – La gabbia di Faraday – Capacità elettrica e condensatore – Intensità di corrente – Cenni sulla struttura elettronica di isolanti, conduttori metallici e semiconduttori – 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 – Effetto termoionico e fotoelettrico – <br />
Campo magnetico e sua azione su correnti e magneti – Legge di Biot-Savart – Teorema della circuitazione di Ampère – Solenoide – Induzione elettromagnetica – Autoinduzione – Tensione e corrente alternata – Impedenza – Onde elettromagnetiche. <br />
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, proprietà e meccanismi di assorbimento nella materia) – Cenni di TC, NMR, PET – Cenni di radioprotezione. 

Programma esteso

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Bibliografia

1. Appunti delle lezioni <br />
2. A. Giambattista - B. McCarthy Richardson- R. Richardson. "Fisica generale. Principi e applicazioni" McGraw Hill <br />
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3. J. Walker "Fondamenti di Fisica" ed. Zanichelli <br />
4. D. Scannicchio: “Fisica Biomedica”, ed. Edises <br />
5. Risorse e link da Internet

Metodi didattici

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Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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