Fisica e statistica
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Il corso integrato fornisce la conoscenza dei concetti e delle grandezze fisiche utili alla comprensione degli eventi fisiopatologici propri dell'organismo umano. Si presentano i principi di base della statistica descrittiva e del disegno degli studi clinici per la possibile applicazione alle scienze mediche e dentali.
Risultati apprendimento attesi
Al termine delle lezioni lo studente ha acquisito la conoscenza dei concetti di base della fisica, della statistica descrittiva e del disegno degli studi clinici applicati alle scienze mediche e dentali.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Prerequisiti
Geometria analitica, funzioni goniometriche seno, coseno, tangente e loro proprietà fondamentali.
I vettori: proprietà ed operazioni, prodotto scalare, versori, componenti.
I vettori: proprietà ed operazioni, prodotto scalare, versori, componenti.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta con 30 quesiti a risposta multipla. La risposta corretta vale 1 punto. Risposte non corrette o assenti valgono 0 punti.
Se la prova scritta viene superata positivamente (cioè con punteggio uguale o superiore a 18/30) potrà, a richiesta dello studente, essere integrata da un colloquio orale su argomenti del programma svolto.
Si consiglia di preparare un argomento da illustrare in sede d'esame.
Il voto finale terrà conto degli esiti delle due prove (quella orale se presente).
Durante la prova scritta non è consentito l'uso di nessun tipo di materiale didattico.
I risultati sono comunicati sul sito Ariel del docente. Su richiesta dello studente, il compito può essere visionato e le risposte discusse col docente.
Se la prova scritta viene superata positivamente (cioè con punteggio uguale o superiore a 18/30) potrà, a richiesta dello studente, essere integrata da un colloquio orale su argomenti del programma svolto.
Si consiglia di preparare un argomento da illustrare in sede d'esame.
Il voto finale terrà conto degli esiti delle due prove (quella orale se presente).
Durante la prova scritta non è consentito l'uso di nessun tipo di materiale didattico.
I risultati sono comunicati sul sito Ariel del docente. Su richiesta dello studente, il compito può essere visionato e le risposte discusse col docente.
Fisica applicata
Programma
Il metodo sperimentale
Processo di misura, errori di misura e sistemi di unità di misura.
Meccanica del punto materiale
Sistema di riferimento e sistema di coordinate. Definizione di punto materiale. Velocità media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione media ed istantanea. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Concetto di forza e Principi della dinamica classica. Esempi di forze: forza gravitazionale, elettrica, elastica. Accelerazione di gravità; moto su piano inclinato. Peso e gravità. Moto su traiettoria curva: velocità angolare, accelerazione e forza centripeta; esempi relativi ai moti dei pianeti, dei satelliti e degli elettroni. Energia, lavoro e potenza: definizioni ed esempi. Energia potenziale e cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Teorema della conservazione dell'energia meccanica. L'attrito ed il bilancio energetico in presenza di forze dissipative.
Centro di massa.
Quantità di moto, momento angolare ed equazioni che ne governano l'evoluzione nel tempo (cenni).
Le condizioni per l'equilibrio statico. Le leve. Elasticità: sforzo e deformazione. Legge di Hooke e sua generalizzazione.
Termodinamica
Definizione operativa della temperatura; scale Kelvin, Celsius. Equilibrio termodinamico. Sistema isolato, aperto e chiuso. Possibili canali per lo scambio di energia. Equazione di stato e rappresentazione cartesiana dello stato termodinamico. Trasformazioni. Processi reversibili ed irreversibili. Relazione tra energia cinetica e temperatura. Energia interna come funzione di stato. Lavoro termodinamico. Materiali conduttori ed isolanti termici. Il calore. Grande e piccola caloria e relazione col Joule. Dilatazione termica. Primo principio della termodinamica e conservazione dell'energia. Macchine termiche e rendimento. Enunciati del secondo principio della termodinamica e loro discussione. Trasmissione del calore. Termoregolazione del corpo umano (cenni).
Proprietà dei sistemi fluidi
Generalità. Modello microscopico per i vari stati della materia. Moto caotico e velocità di deriva. Densità, viscosità ed attrito interno, compressibilità. Pressione e dispositivi per la sua misura assoluta e relativa. Principio di Pascal ed applicazioni. Legge di Stevino. Spinta idrostatica, legge di Archimede ed applicazioni. Moto laminare e turbolento. Equazione di continuità e sue conseguenze. Teorema di Bernoulli e sue applicazioni. Equazione di Poiseuille e sua applicazione alla circolazione del sangue. Misura della pressione sanguigna.
Elementi di elettromagnetismo
Nozioni di struttura microscopica della materia. Azioni elettriche attrattive e repulsive; cariche elettriche positive e negative. Stabilità del nucleo e dell'atomo. Materiali isolanti e conduttori elettrici. La carica elettrica e la legge della sua conservazione. La legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti. Definizione di campo elettrico; linee di forza del campo. Conservatività del campo elettrostatico. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Conduttori e corrente elettrica. Conduzione ohmica e resistenza elettrica. Effetto Joule. Effetti magnetici dovuti a cariche in moto. Forza di Lorentz e campo di induzione magnetica B. Fenomeni ondulatori: generalità e caratteristiche. Esempi: onde sonore ed onde elettromagnetiche (e.m.). Spettro delle onde e.m. Aspetto corpuscolare della radiazione e.m.
Cenni su: ultrasuoni ed ecografia, raggi X e radiografia.
Processo di misura, errori di misura e sistemi di unità di misura.
Meccanica del punto materiale
Sistema di riferimento e sistema di coordinate. Definizione di punto materiale. Velocità media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme. Accelerazione media ed istantanea. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Concetto di forza e Principi della dinamica classica. Esempi di forze: forza gravitazionale, elettrica, elastica. Accelerazione di gravità; moto su piano inclinato. Peso e gravità. Moto su traiettoria curva: velocità angolare, accelerazione e forza centripeta; esempi relativi ai moti dei pianeti, dei satelliti e degli elettroni. Energia, lavoro e potenza: definizioni ed esempi. Energia potenziale e cinetica. Teorema dell'energia cinetica. Teorema della conservazione dell'energia meccanica. L'attrito ed il bilancio energetico in presenza di forze dissipative.
Centro di massa.
Quantità di moto, momento angolare ed equazioni che ne governano l'evoluzione nel tempo (cenni).
Le condizioni per l'equilibrio statico. Le leve. Elasticità: sforzo e deformazione. Legge di Hooke e sua generalizzazione.
Termodinamica
Definizione operativa della temperatura; scale Kelvin, Celsius. Equilibrio termodinamico. Sistema isolato, aperto e chiuso. Possibili canali per lo scambio di energia. Equazione di stato e rappresentazione cartesiana dello stato termodinamico. Trasformazioni. Processi reversibili ed irreversibili. Relazione tra energia cinetica e temperatura. Energia interna come funzione di stato. Lavoro termodinamico. Materiali conduttori ed isolanti termici. Il calore. Grande e piccola caloria e relazione col Joule. Dilatazione termica. Primo principio della termodinamica e conservazione dell'energia. Macchine termiche e rendimento. Enunciati del secondo principio della termodinamica e loro discussione. Trasmissione del calore. Termoregolazione del corpo umano (cenni).
Proprietà dei sistemi fluidi
Generalità. Modello microscopico per i vari stati della materia. Moto caotico e velocità di deriva. Densità, viscosità ed attrito interno, compressibilità. Pressione e dispositivi per la sua misura assoluta e relativa. Principio di Pascal ed applicazioni. Legge di Stevino. Spinta idrostatica, legge di Archimede ed applicazioni. Moto laminare e turbolento. Equazione di continuità e sue conseguenze. Teorema di Bernoulli e sue applicazioni. Equazione di Poiseuille e sua applicazione alla circolazione del sangue. Misura della pressione sanguigna.
Elementi di elettromagnetismo
Nozioni di struttura microscopica della materia. Azioni elettriche attrattive e repulsive; cariche elettriche positive e negative. Stabilità del nucleo e dell'atomo. Materiali isolanti e conduttori elettrici. La carica elettrica e la legge della sua conservazione. La legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti. Definizione di campo elettrico; linee di forza del campo. Conservatività del campo elettrostatico. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Conduttori e corrente elettrica. Conduzione ohmica e resistenza elettrica. Effetto Joule. Effetti magnetici dovuti a cariche in moto. Forza di Lorentz e campo di induzione magnetica B. Fenomeni ondulatori: generalità e caratteristiche. Esempi: onde sonore ed onde elettromagnetiche (e.m.). Spettro delle onde e.m. Aspetto corpuscolare della radiazione e.m.
Cenni su: ultrasuoni ed ecografia, raggi X e radiografia.
Metodi didattici
L'insegnamento prevede lezioni frontali. Il materiale didattico utilizzato nelle lezioni (diapositive, programma, bibliografia, esempi di prove scritte precedenti, ecc.) è disponibile, sul sito Ariel del docente.
Materiale di riferimento
D. C. Giancoli Fisica Casa Editrice Ambrosiana
F. Scannicchio Fisica biomedica EdiSES, Napoli
R. A. Serway, J. W. Jewett Principi di Fisica Edises, Napoli
F. Scannicchio Fisica biomedica EdiSES, Napoli
R. A. Serway, J. W. Jewett Principi di Fisica Edises, Napoli
Statistica medica
Programma
EPIDEMIOLOGIA:
I tassi di incidenza e di prevalenza.
Il disegno ed esecuzione di studi osservazionali descrittivi e analitici (ecologici, trasversali, caso-controllo, coorte).
Il calcolo delle misure di associazione (Rischio relativo e Odds Ratio) e di impatto
qualità dei dati (validità e ripetibilità), come riconoscere gli errori e controllare i confondenti.
Il disegno di studi sperimentali, sia clinici (Randomized Controlled Clinical Trial), sia di popolazione (trial sul campo, trial di comunità).
screening e metodi di misura dell'efficacia;
STATISTICA MEDICA:
Introduzione al quesito clinico e all'analisi dei dati
Introduzione alla statistica descrittiva e inferenziale
Introduzione al concetto di distribuzione campionaria
I tassi di incidenza e di prevalenza.
Il disegno ed esecuzione di studi osservazionali descrittivi e analitici (ecologici, trasversali, caso-controllo, coorte).
Il calcolo delle misure di associazione (Rischio relativo e Odds Ratio) e di impatto
qualità dei dati (validità e ripetibilità), come riconoscere gli errori e controllare i confondenti.
Il disegno di studi sperimentali, sia clinici (Randomized Controlled Clinical Trial), sia di popolazione (trial sul campo, trial di comunità).
screening e metodi di misura dell'efficacia;
STATISTICA MEDICA:
Introduzione al quesito clinico e all'analisi dei dati
Introduzione alla statistica descrittiva e inferenziale
Introduzione al concetto di distribuzione campionaria
Metodi didattici
L'insegnamento viene svolto mediante lezioni teoriche frontali in aula con l'ausilio di sistemi multimediali (lavagne elettroniche, computer).I docenti forniscono materiale didattico inerente agli argomenti trattati, ad esempio articoli che, con linguaggio semplice, focalizzano argomenti di attuale particolare rilievo, illustrazioni, schemi, mappe concettuali che facilitano la comprensione degli argomenti trattati e consentono di acquisire padronanza dei nessi tra gli argomenti, in modo non dispersivo. Viene suggerito di avvalersi di risorse on line come test interattivi, video-esercizi, animazioni 3D, indicate nei libri di testo consigliati o comunque collegate agli argomenti trattati nel corso di lezioni. Il materiale didattico, nel suo complesso, risulta utile non solo alla comprensione ed integrazione delle nozioni oggetto di studio, ma rappresenta anche uno stimolo per lo studente a reperire informazioni personali.
Se necessario vengono organizzati specifici incontri per discutere la pertinenza del materiale reperito dagli studenti con gli argomenti presentati.
Se necessario vengono organizzati specifici incontri per discutere la pertinenza del materiale reperito dagli studenti con gli argomenti presentati.
Materiale di riferimento
Epidemiologia di base R. Beaglehole, R. Bonita, T. Kjellstrom (WHO, Geneva, 1993; Ed. Italiana: Editoriale Folini, 2003)
Statistica medica, Martin Bland (Ed. Apogeo, 2009)
La conoscenza condivisa, verso un nuovo modello di organizzazione aziendale. Guido Zaccarelli. Franco Angeli.
Biostatistica clinica. Una introduzione alla evidence-based medicine. Graham Dunn, Brian Everitt. Pensiero scientifico (1999).
Dove sono le prove: una migliore ricerca per una migliore assistenza (http://it.testingtreatments.org/wp-content/uploads/2011/10/Dove-sono-le-prove.pdf)
Statistica medica, Martin Bland (Ed. Apogeo, 2009)
La conoscenza condivisa, verso un nuovo modello di organizzazione aziendale. Guido Zaccarelli. Franco Angeli.
Biostatistica clinica. Una introduzione alla evidence-based medicine. Graham Dunn, Brian Everitt. Pensiero scientifico (1999).
Dove sono le prove: una migliore ricerca per una migliore assistenza (http://it.testingtreatments.org/wp-content/uploads/2011/10/Dove-sono-le-prove.pdf)
Moduli o unità didattiche
Fisica applicata
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 3
Lezioni: 30 ore
Docente:
Rondelli Valeria Maria
Statistica medica
MED/01 - STATISTICA MEDICA - CFU: 2
Lezioni: 20 ore
Docente:
Muti Paola Cornelia Maria
Siti didattici