Fisica medica

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Didattica non formale: 15 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Buscaglia Marco
Informazioni sul programma
Finalità

Lo svolgimento del corso è indirizzato a
· Trasmettere il procedimento metodologico della fisica, quale base dell'apprendimento scientifico.
· Far conoscere i principi fondamentali della fisica e le loro implicazioni in campo biomedico, con particolare riferimento ad alcuni argomenti di rilevanza per la propedeuticità rispetto ai corsi successivi: concetti di energia e di lavoro, meccanica dei fluidi, principi della termodinamica, concetti di base di elettromagnetismo.
· Insegnare a risolvere semplici problemi di fisica sugli argomenti più direttamente connessi al campo biomedico e saper dare valutazioni quantitative e stime dei fenomeni analizzati.


Argomenti trattati

BASI MATEMATICHE
- Le leggi fisiche e le relazioni fra grandezze fisiche per la risoluzione di problemi numerici: unità di misura, dimensioni e ordini di grandezza.
- Le grandezze scalari, le grandezze vettoriali e introduzione alla trigonometria.

MECCANICA
- Le leggi orarie del moto uniforme e uniformemente accelerato.
- I moti periodici e le grandezze che li caratterizzano.
- Concetto di forza ed il principio d'inerzia.
- Il concetto di massa ed il secondo principio della dinamica.
- Interazione tra corpi, forze e terzo principio della dinamica
- Tipi di forze: forza gravitazionale, forza peso, forza elastica, forze di contatto, forze di attrito, forza di tensione. Cenni sulla forza muscolare.
- Il lavoro di una forza: significato di energia cinetica e del teorema dell'energia cinetica.
- Campo di forze: quando è conservativo e definizione dell'energia potenziale.
- Principio di conservazione dell'energia meccanica ed esempi di applicazione.

STATICA E DINAMICA DEI FLUIDI
- Le caratteristiche proprie dei fluidi.
- La grandezza pressione in un fluido.
- Principi di Pascal, Stevino e Archimede.
- Il moto di un liquido: moto "stazionario" e considerazioni che ne derivano su portata e velocità del liquido, in presenza anche di variazioni di sezione del condotto.
- Teorema di Bernoulli: ipotesi e significato di teorema di conservazione dell'energia meccanica per i liquidi.
- Andamento della pressione in presenza di riduzione o aumento della sezione del condotto ed esempi di stenosi ed aneurisma.
- Effetto della presenza di attrito interno nei liquidi reali, dal punto di vista idrodinamico ed espressione della conservazione di energia per un liquido reale: esempio della circolazione sanguigna.

TERMODINAMICA
- La dilatazione termica nei solidi, nei liquidi e nei gas.
- Equazione di stato dei gas perfetti.
- Il concetto di quantità di calore e caloria.
- La capacità termica di un corpo, il calore specifico di una sostanza e i calori latenti di fusione e di evaporazione.
- I meccanismi di trasporto del calore.
- I e II principio della termodinamica. Entropia, entalpia ed energia libera.

FENOMENI DI TRASPORTO
- Diffusione libera e diffusione attraverso una membrana dovuta a gradienti di concentrazione.
- Filtrazione e osmosi.
- Solubilità di gas in liquido

ELETTROSTATICA E CORRENTI ELETTRICHE
- La legge di Coulomb
- Il campo elettrico: intensità, direzione e verso in funzione della distanza da una carica puntiforme e rappresentazione mediante le linee di forza.
- Fenomeni di induzione e capacità di un condensatore.
- Il significato di corrente elettrica e resistenza elettrica e la legge di Ohm.
- La legge di Joule per calcolare la potenza dissipata da una resistenza.
- Risposta del circuito RC e schemi elementari di filtraggio in frequenza.

ONDE ELETTROMAGNETICHE
- Leggi fondamentali del campo magnetico e relazioni fenomenologiche con il campo elettrico.
- Propagazione delle onde elettromagnetiche e modalità di interazione con la materia.
- Leggi di riflessione e diffrazione della luce.
- Rappresentazione grafica delle leggi dell'ottica geometrica in sistemi di lenti sottili.
- Le interazioni tra radiazione X e materia, i meccanismi d'attenuazione di un fascio di raggi X nella materia e la formazione dell'immagine su una lastra radiografica.
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame si articola in una prova scritta ed una prova orale, entrambe obbligatorie.
Per essere ammessi a sostenere la prova orale è necessario svolgere con successo almeno metà della prova scritta.
La prova scritta richiede:
- la risoluzione di problemi indicandone i passaggi fondamentali, aventi contenuti e difficoltà analoghi a quelli affrontati nelle esercitazioni;
- il superamento di un test con domande a risposta multipla sugli argomenti del programma, alcune delle quali possono richiedere la risoluzione di semplici problemi.
Per lo svolgimento della prova scritta non è ammessa la consultazione di testi o appunti ed è suggerito l'utilizzo di una calcolatrice.
Partendo dai contenuti della prova scritta, la discussione orale verte su tutti gli argomenti trattati nel corso.
Eventuali informazioni aggiuntive sulle modalità di valutazione saranno illustrate durante il corso
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
L.I.T.A. Segrate, Via F.lli Cervi 93 - 1° piano