39159 - FISICA AD INDIRIZZO BIOMEDICO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di: descrivere i fenomeni naturali applicando correttamente il Metodo Scientifico; analizzare le procedure strumentali, la valutazione degli errori e le formulazioni in termini matematici; conoscere i campi della fisica inerenti la specifica professione, prevalentemente meccanici , con richiamo delle leggi di riferimento e descrizione delle condizioni operative di interesse biologico. Al termine del corso lo studente sa affrontare correttamente la descrizione dei fenomeni fisici elementari, applicando con rigore il Metodo scientifico.

Contenuti

Il metodo scientifico
Misura di grandezze fisiche (fisiologiche e biologiche).
Analisi dei dati sperimentali. Modelli matematici dei dati sperimentali.
Rappresentazioni dei dati sperimentali.
Unità di misura principali e derivate.
Misure dirette e indirette.
Sensibilità dello strumento.
Portata e sensibilità.
Errore di misura. Errori sistematici e casuali.
Stima dell'errore di misura.
Distribuzione statistica delle fluttuazioni casuali.
Media, deviazione standard e applicazioni.
Cifre significative. Arrotondamento e notazione scientifica.
Rappresentazione dei risultati di una misura.
Interpolazione ed estrapolazione.

Radiologia in Odontoiatria
Lo spettro delle onde elettromagnetiche. Radiazione ionizzante.
La scoperta dei raggi X.
Il tubo radiogeno. Struttura del catodo, filamento, coppa focalizzatrice.
Struttura dell'anodo, anodo fisso e rotante.
Macchia focale.
Famiglia di curve anodiche.
La guaina o cuffia. Filtrazione inerente, capacità termica della guaina.
Lo spettro dei raggi X: spettro continuo e Bremsstrahlung,
Spettro a righe e raggi X caratteristici.
Effetto della filtrazione del fascio.
Tipologia delle apparecchiature diagnostiche a raggi X: endorale, ortopantomografo, Computed Tomography.
Interazione dei raggi X e gamma con la materia: Diffusione classica (Scattering di Rayleigh), Effetto fotoelettrico, Effetto Compton.
Radiografia digitale.
Qualità del fascio e sua misura (lo SEV).
Formazione dell'immagine radiologica.
Cenni di radioprotezione (principio di giustificazione e ottimizzazione dell'esposizione, corretto comportamento).

La materia
Teoria cinetica. Solidi. Composti ionici. Liquidi. Gas.

I solidi
La densità. L'elasticità.
Curva sforzo-deformazione per i solidi. Legge di Hook. Modulo di Young.
Compressione. Trazione. Flessione. Torsione.
Applicazione all'osso (struttura trabecolare e collagene). Modalità di frattura.
Tenacità ed energia.
Carico di rottura.
Struttura trabecolare dell'osso mandibolare.
Sforzo di taglio (shear stress). Applicazione alle pareti dei vasi sanguigni.
Pareti vasali. Attivazione muscolare e meccanismo di feedback (NO).

I liquidi
Viscosità.
Principio di Pascal.
Pressione idrostatica. Prelievo delle pressioni endocavitarie.
Principio dello sfigmomanometro a colonna di mercurio.
Spinta di Archimede.
Tensione superficiale (applicazioni: riempimento degli alveoli polmonari; fenomeno dell'embolia gassosa).
Legge di Laplace (applicazioni: dilatazione ventricolare nell'atleta e nel caso di scompenso; aneurisma).
Capillarità (legge di Jurin).
Moto di un liquido viscoso in un condotto (sistema cardiovascolare).
Legge di Hagen-Poiseuille.
Velocità critica e moto vorticoso (applicazione: stenosi).
Moto di un corpo in un fluido viscoso - legge di Stokes - (applicazione: VES).
Moto di un liquido ideale in un condotto – legge di Bernoulli – (applicazione: misura della velocità e della caduta di pressione mediante ultrasuoni).

Testi/Bibliografia

1)   Dispense del docente

2)   R. Zannoli, I. Corazza – Elementi di Fisica Esculapio

3) G. Castellani D. Remondini- Fisica in medicina e Biologia

Metodi didattici

Si cercherà di coinvolgere lo studente con esempi applicativi.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale al termine del Corso.

Strumenti a supporto della didattica

Lezioni frontali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giuseppe Baldazzi