grandezze fisiche e misura

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I FACOLTA' DI MEDICINA E CHIRURGIA. CORSO DI LAUREA C
Anno accademico 2007-2008
PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA
Prof. Sofia Candeloro De Sanctis - Dr. Giulio Caracciolo
GRANDEZZE FISICHE E MISURA
Grandezze fisiche fondamentali: lunghezza, tempo, massa.
Misura di una grandezza fisica: unità di misura.
L' errore sperimentale.
Valori rilevanti di lunghezze, intervalli di tempo, masse, in generale e in medicina.
FORZE E MOVIMENTO
Descrizione del movimento del punto mobile e del corpo rigido: spostamento, velocità e
accelerazione: su traiettoria nota e nello spazio.
Massa e Forza. Leggi della dinamica:
La legge di inerzia (I principio della dinamica), sistema di riferimento inerziale.
Il secondo principio della dinamica. Applicazione del II principio della dinamica al punto
materiale e al corpo rigido dotato di moto traslatorio.
La legge della azione e reazione (III principio della dinamica).
Natura delle forze: loro rilevanza per il corpo umano:
La forza di gravità, la legge della gravitazione universale di Newton.
La forza tra cariche elettriche in quiete: la legge di Coulomb.
La forza magnetica.
La forza elastica
ENERGIA E LAVORO DELLE FORZE
Lavoro di una forza. Il concetto di potenza.
Energia cinetica dei corpi.
Teorema dell' energia cinetica (o delle forze vive).
Campi di forze conservative; il lavoro di forze conservative: energia potenziale.
L'energia potenziale di una massa in un punto del campo gravitazionale.
L'energia potenziale di una carica in un punto del campo elettrostatico.
L'energia meccanica totale, l'equazione dell'energia meccanica.
Principio di conservazione dell'energia meccanica.
I FENOMENI ELETTROMAGNETICI E L’UOMO
Conduttori e dielettrici.
Dielettrici polari e apolari, la costante dielettrica relativa.
Il vettore "intensità del campo elettrico" in un punto e il formalismo delle linee di forza.
Il potenziale elettrostatico, superfici equipotenziali.
Induzione elettrostatica, potenziale di un conduttore.
Capacità di un conduttore, condensatori.
Campi elettrici e magnetici nel corpo umano:
Il campo elettrico attraverso le membrane cellulari. Potenziali di membrana.
L’elettrocardiogramma, il pace maker.
La trasmissione dell’impulso nervoso
La corrente elettrica, l'intensità della corrente elettrica.
Il campo magnetico e il vettore induzione magnetica.
La forza magnetica. Magnetismo e corpo umano.
Il magnetocardiogramma.
Immagini per risonanza magnetica nucleare.
Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica.
Resistività di un conduttore.
La legge di Ohm.
L'effetto Joule.
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ONDE E RADIAZIONI: USO ED EFFETTI SUL CORPO UMANO
Notizie generali sulle onde. Onde longitudinali e trasversali.
Principio di sovrapposizione.
Onde sinusoidali; lunghezza d'onda, frequenza.
Il teorema di Fourier
Propagazione dell'energia nei fenomeni ondulatori; intensità di un'onda.
Analisi in frequenza di un'onda.
Le onde sonore: suoni, infrasuoni, ultrasuoni.
Velocità delle onde sonore.
Intensità delle onde sonore;
Percezione dell’intensità sonora: misura del livello sonoro.
Ultrasuoni ed immagini ecografiche del corpo umano
Le onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico.
Velocità delle onde elettromagnetiche.
Energia trasportata dalle onde elettromagnetiche.
Il dualismo onda-particella. I fotoni.
Interazione delle onde elettromagnetiche col corpo umano
Radiazioni.
Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti.
Dose assorbita.
Efficienza biologica relativa delle radiazioni.
Ottica: riflessione e rifrazione delle onde. Specchi e lenti.
FLUIDODINAMICA: EMODINAMICA
Densità assoluta e relativa.
Il concetto di pressione. Pressione in un fluido in quiete
Il principio di Pascal.
Il principio di Archimede.
Dinamica dei fluidi: il sangue e la dinamica della circolazione ematica:
Legge della costanza della portata.
Andamento della velocità del sangue nel sistema cardiocircolatorio.
Il modello del fluido ideale: l'equazione di Bernoulli.
L’aneurisma e la stenosi
Il coefficiente di viscosità di un fluido: la legge di Newton
La viscosità del sangue.
Il modello del fluido newtoniano e l'equazione di Hagen Poiseuille.
Resistenza dei vasi sanguigni
Potenza del cuore come pompa.
Andamento della pressione ematica all’interno del sistema cardiocircolatorio
Misura della pressione arteriosa: il principio di funzionamento dello sfigmomanometro di RivaRocci.
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Testi consigliati:
- G.P. Capitani, E. De Sanctis: Elementi di Fisica, Ed. La Sapienza
- G.P. Capitani, E. De Sanctis: Problemi di Fisica, Ed. La Sapienza
Altre letture:
- D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fondamenti di Fisica, Ed. Ambrosiana
- A.H.Cromer: Fisica, Ed. Piccin
- F.Borsa, D.Scannicchio: Fisica, Ed. Unicopli
- J.D.Cutnell, K.W.Johnson: Fisica, Ed. Zanichelli
- D.C. Giancoli: Fisica, Ed. Ambrosiana.