- Oggetto:
- Oggetto:
Fisica applicata alla medicina - Vecchio Ordinamento (D.M. 509/99)
- Oggetto:
Anno accademico 2012/2013
- Insegnamento integrato
- Periodo didattico
- Primo semestre
- Crediti/Valenza
- 2
- SSD dell'attività didattica
- FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Lo studente dovrà prendere visione dell'insieme delle grandezze e delle leggi fisiche necessarie per una ragionevole comprensione della fenomenologia fisica presente nelle materie che sono oggetto della Laurea in Dietistica.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Lo studente al termine del Corso sarà in grado di : - utilizzare le conoscenze di base dei principi di Fisica applicata alla Fisiologia del corpo umano, necessarie alla comprensione del funzionamento dei principali sistemi che costituiscono il corpo umano stesso. - comprendere i principi di funzionamento della strumentazione biomedica, con particolare attenzione alle applicazioni di interesse per il Corso di Laurea in Dietistica.
- Oggetto:
Programma
(a.a. 2007-2008)
Richiami di matematica
v Potenze, rapporti, proporzioni e percentuali.v Equazioni di primo e secondo grado.v Geometria elementare, angoli piani, funzioni trigonometriche e triangolo rettangolo.v Funzioni e loro rappresentazione cartesiana: retta, iperbole, parabola, curva esponenziale.
Introduzione alle grandezze fisiche ed alle unità di misura
v Grandezze fisiche fondamentali e grandezze derivate, costanti fisiche.v Il sistema Internazionale di unità di misura, multipli e sottomultipli ed uso della notazione scientifica.v Unità pratiche, equivalenze tra unità di misura.v Errore assoluto ed errore relativo, cifre significative, variazioni percentuali.v Grandezze scalari e grandezze vettoriali:Ø vettori uguali ed opposti, scomposizione di un vettore;Ø somma, differenza e prodotto scalare di vettori. Risultante di vettori.
Meccanica
v Cinematica del punto materiale: Ø spostamento, velocità ed accelerazione;Ø alcune leggi orarie del moto:§ moto uniforme ed uniformemente accelerato;§ moto circolare uniforme ed accelerazione centripeta.v Introduzione alle forze e 3 principi della dinamica. v Esempi di forze:Ø la forza peso e l'accelerazione di gravità. Il campo gravitazionale;Ø le forze di attrito e le forze di contatto;Ø la forza centripeta.v Corpi rigidi:Ø il baricentro di un corpo rigido e metodo empirico per la sua determinazione; Ø equilibrio stabile, instabile ed indifferente;Ø il momento di una forza e le condizioni di equilibrio di un corpo rigido;Ø vincoli e condizioni di stabilità di un corpo su di un piano orizzontale;Ø le leve: guadagno meccanico ed applicazioni ad articolazioni umane.v Energia meccanica e lavoro:Ø lavoro di una forza e teorema dell’energia cinetica;Ø lavoro della forza peso e l’energia potenziale: principio di conservazione dell'energia meccanica;Ø potenza meccanica;Ø forze dissipative e concetto di rendimento meccanico;
Meccanica dei fluidi
v Introduzione ai fluidi:Ø distinzione tra liquidi, gas e vapori;Ø caratteristiche dei fluidi: diffusione, viscosità, comprimibilità. Il fluidi ideali e fluidi reali.v Fluidostatica:Ø densità e pressione. Legge di Pascal;Ø la legge di Stevino e la pressione idrostatica: § i vasi comunicanti;§ la misura della pressione atmosferica attraverso l’esperimento di Torricelli ed il mmHg;§ il manometro a liquido e lo sfigmomanometro;§ gli effetti della gravità sulla pressione nei vasi sanguigni;Ø il principio di Archimede ed il galleggiamento dei corpi.v Fluidodinamica:Ø il regime stazionario e la portata di in condotto. Equazione di continuità;Ø i fluidi ideali ed il teorema di Bernoulli;Ø i fluidi reali e la resistenza idrodinamica:§ il moto laminare, la legge di Hagen-Poiseuille e la viscosità di un fluido;§ la velocità critica ed il regime turbolento: legge di Reynold;Ø applicazioni della fluidodinamica al sistema cardiocircolatorio:§ calcolo della portata del circolo sistemico e velocità del sangue nei vari distretti;§ applicazione del teorema di Bernoulli ad aneurisma e stenosi;§ calcolo della resistenza idrodinamica di un soggetto sano e di un soggetto iperteso;§ calcolo della velocità critica nel’aorta;§ il lavoro motore e della potenza meccanica del cuore.v Trasporto in regime viscoso e legge di Stokes; applicazioni alla sedimentazione ed alla centrifugazione.
Tensione superficiale
v Fenomeni di superficie e tensione superficiale. Formula di Laplace per una bolla liquida. v Applicazioni:Ø contagocce;Ø capillarità e legge di Jurin;Ø embolia gassosa.
Termologia
v La temperatura ed il calore:Ø diverse scale termometriche ed il termometro; Ø il calore e la caloria;Ø il calore specifico, la capacità termica e le condizioni di equilibrio termico. Il calorimetro delle mescolanze.v Le trasformazioni di fase ed il calore latente di evaporazione.
I Gas
v La tavola periodica, la massa atomica, la mole ed il numero di Avogadro.v I gas ideali: Ø l’equazione di stato. La legge di Avogadro;Ø le trasformazioni isoterme e la loro rappresentazione sul piano pV.v Miscuglio di gas ideali, la frazione molare, la pressione parziale e la legge di Dalton.v I gas reali e le trasformazioni isoterme:Ø la temperatura critica;Ø la tensione di vapore e l'umidità relativa.
Termodinamica e metabolismo
v Il lavoro in termodinamica, le trasformazioni reversibili ed irreversibili.v Cenni sul primo e secondo principio della termodinamica.v il calorimetro delle mescolanze e la bomba calorimetrica;v equivalente calorico e calore di combustione;v Energia fisiologica minima, MR ed MBR.v il tasso metabolico e l’esame spirometrico;v efficienza del corpo umano nelle diverse attività fisiche.v Meccanismi di propagazione del calore; conduzione, convezione ed irraggiamento.v Meccanismi di termoregolazione del corpo umano.
Le soluzioni diluite
v Le soluzioni liquide e la concentrazione. La composizione del plasma.v Diffusione libera e prima legge di Fick.v Diffusione attraverso membrane porose e permeabilità di una membrana.v La diffusione dei gas nei liquidi, la legge di Henry e la solubilità.Ø Esempio: equilibri negli alveoli polmonari e la diffusione di ossigeno ed azoto nel corpo.v Membrane semipermeabili e fenomeni osmotici: le leggi di Van't Hoff e le soluzioni isotoniche.
Fenomeni elettrici
v Il modello atomico e la carica elettrica.v La legge di Coulomb, il campo elettrico ed il potenziale elettrico. Il campo elettrico uniforme.v Il condensatore piano e la capacità elettrica. Condensatori in serie ed in parallelo.v La corrente elettrica.v Le leggi di Ohm, la resistenza elettrica e la resistività; resistenze in serie ed in parallelo.v Potenza elettrica ed effetto Joule.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
E. Ragozzino, Principi di Fisica, EdiSES (Napoli) F.Bersani, S.Bettati et al. Fisica Biomedica, Piccin (Padova) V.Monaco, R.Sacchi, A.Solano, Elementi di Fisica, McGraw Hill
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Note
I semestre
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