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.

Diagnostica in Odontoiatria: cenni di radiologia e risonanza magnetica
Lo spettro delle onde elettromagnetiche. Radiazione ionizzante.
I raggi X. La scoperta, lo spettro dei raggi X.
Tipologia delle apparecchiature diagnostiche a raggi X: endorale, ortopantomografo, Computed Tomography.
Formazione dell'immagine radiologica.
Cenni di radioprotezione (principio di giustificazione e ottimizzazione dell'esposizione, corretto comportamento).
La fisica delle basi della Risonanza Magnetica Nucleare.
L'NMR nel dominio del tempo. Rilassamento magnetico nucleare: longitudinale (T1) e trasversale (T2). La diffusometria.
Cenni di imaging di Risonanza Magnetica (MRI): Dental MRI.

 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.


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 Leonardo Brizi