58200 - FISICA APPLICATA

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente conosce le basi fisico-metodologiche del metodo scientifico per le applicazioni mediche. In particolare, è in grado di: acquisire i dati sperimentali in biomedicina; analizzare i dati ed elaborare i modelli predittivi; verificare sperimentalmente i modelli.

Contenuti

Fondamenti di Matematica: Il piano cartesiano. Grandezze scalari e vettoriali: operazioni algebriche su scalari e vettori (somma, prodotti). Il Metodo Scientifico.Generalità su misure e incertezze di misura.

Meccanica dei solidi e dei fluidi
Cinematica: cenni sui moti fondamentali, moto rettilineo uniforme, uniformemente accelerato, moto circolare uniforme e oscillatore armonico. Dinamica: principi fondamentali. Forze conservative ed energia potenziale. Lavoro ed energia meccanica. Attrito e forze dissipative. Statica: equilibrio dei corpi puntiformi e rigidi. Fluidi: statica e dinamica. Principio di Pascal e spinta di Archimede. Portata, Teorema di Bernoulli. Viscosità; legge di Poiseuille. Applicazioni all'apparato respiratorio e cardiocircolatorio. Tensione superficiale, fenomeni di capillarità. Diffusione e pressione osmotica.

Elettromagnetismo

Campi elettrici e magnetici statici: forze ed energia potenziale. Proprietà e fenomeni magnetici ed elettrici della materia: induzione, polarizzazione e ionizzazione. Il condensatore ed il solenoide. Corpi conduttori e isolanti: leggi di Ohm. Circuitazione e flusso di E e B in campi statici e variabili nel tempo. Campi e.m. oscillanti: equazioni di Maxwell. Spettro delle onde elettromagnetiche e applicazioni in biologia e medicina.

Onde, fisica moderna e radiazioni
Onde: definizione e caratteristiche. Esempi di fenomeni ondulatori. Lo spettro delle onde e.m. e interazione con la materia in funzione della frequenza. Fotoni: effetto fotoelettrico ed effetto Compton. Applicazioni alle moderne tecniche biomediche (NMR, TAC).

Testi/Bibliografia

-ELEMENTI DI FISICA IN MEDICINA E BIOLOGIA -G. Castellani -D. Remondini Ed. Bononia University Press 2014

-Materiale didattico disponibile su AMS Campus

Metodi didattici

Lezioni frontali con esercitazioni sui temi trattati.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Obiettivi didattici da conseguire: - conoscenza del metodo scientifico per l'interpretazione di risultati sperimentali - conoscenza dei principali concetti di meccanica e di elettromagnetismo - capacità di associare i concetti appresi a processi biologici e a tecniche biomediche, come spiegato a lezione
La prova finale di Fisica Applicata consiste in una prova scritta, il cui risultato viene integrato con quello della prova di Statistica. L'esame complessivo si ritiene superato se entrambe le prove hanno esito sufficiente, e la valutazione finale tiene conto di entrambe gli esiti, pesati sul numero di crediti.

Strumenti a supporto della didattica

Diapositive e lavagna

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Silvia Arcelli