Elettromagnetismo - Facoltà di Medicina e Chirurgia

Corso di laurea per le professioni sanitarie
Fisioterapia
(sede di Foggia)
Programma del corso di Fisica applicata
Anno accademico 2006/2007
I°anno I°semestre
Grandezze fisiche e calcolo vettoriale
Metodo sperimentale. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Unità di misura. Grandezze
scalari e vettoriali. Vettori. Algebra vettoriale: somma e differenza di vettori (metodo geometrico ed
analitico). Prodotto scalare e vettoriale.
Cinematica del punto materiale
Sistema di riferimento. Concetto di punto materiale. Spostamento. Velocità. Accelerazione. Moto
rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto dei gravi. Moto uniforme ed
uniformemente accelerato in 2 e 3 dimensioni. Moto circolare uniforme.
Dinamica del punto materiale
Forza. Massa ed inerzia. Sistemi inerziali. Leggi del moto di Newton. Esempi di forze: forza di
gravitazione, peso, reazioni vincolari, forze elastiche, attriti, forze centripete e centrifughe. Quantità
di moto e sua conservazione. Lavoro compiuto da una forza costante. Potenza. Energia cinetica.
Teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale. Forze conservative e non conservative.
Conservazione dell’energia meccanica. Teorema lavoro-energia in presenza di forza non
conservative.
Meccanica dei sistemi di punti materiali
Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Moto traslatorio. Moto rotatorio. Momento di una forza.
Momento di inerzia. Equazione fondamentale della dinamica rotazionale. Momento angolare e sua
conservazione.
Statica
Corpi rigidi. Equazioni della statica dei corpi rigidi. Equilibrio traslazionale e rotazionale.
Applicazioni a muscoli e giunture. Equilibrio di corpi vincolati: corpo sospeso ad un asse fisso
orizzontale e corpo appoggiato su un piano. Leve. Le leve nel corpo umano.
Elasticità
Deformazioni elastiche ed anelastiche. Legge di Hooke. Compressione uniforme. Scorrimento.
Trazione e compressione. Flessione. Torsione. Contrazioni muscolari isometriche ed isotoniche.
Meccanica dei fluidi
Densità. Pressione e sue unità di misura. Il principio di Pascal. Elevatore idraulico. Pressione
idrostatica. Legge di Stevino. Vasi comunicanti. Pressione atmosferica e sua misura. Barometri e
manometri. Principio di Archimede. Galleggiamento dei corpi. Fluidi ideali e reali. Moto
stazionario e laminare. Equazione di continuità. Portata. Teorema di Bernoulli e sue applicazioni
(effetto Venturi, stenosi ed aneurisma). Viscosità. Equazione di Poiseuille. Moto turbolento.
Tensione superficiale. Diffusione.
Termologia
Temperatura e termometri. Scale termometriche. Cenni di teoria atomica e stati di aggregazione
della materia. Dilatazione termica di solidi, liquidi e gas. Leggi di Boyle, Charles e Gay-Lussac.
Equazione di stato dei gas perfetti. Cenni sulla interpretazione molecolare della temperatura. Calore
e sua unità di misura. Calore specifico. Trasmissione del calore. Conduzione, convezione ed
irraggiamento. Cambiamenti di stato.
Elettromagnetismo
Carica elettrica. Distribuzione della carica nell’atomo. Isolanti, conduttori e semiconduttori.
Elettrizzazione per strofinio, contatto ed induzione. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Linee
di forza. Campo elettrico generato da una carica puntiforme. Energia potenziale elettrostatica.
Potenziale elettrico e differenza di potenziale. Relazione fra potenziale e campo elettrico.
Condensatore senza dielettrico e con dielettrico. ECG (cenni).
La corrente elettrica. Sorgenti di differenza di potenziale: la pila elettrica. La resistenza elettrica e
sua interpretazione microscopica. Legge di Ohm e resistenza. Resistività. Effetto Joule. Potenza
elettrica. Corrente alternata. Effetti biologici delle correnti elettriche.
Interazione magnetica e campi magnetici. Correnti elettriche e campi magnetici. Forza su una
corrente elettrica e su una carica elettrica in moto in un campo magnetico. Spettrometro di massa.
Campo magnetico generato da una corrente elettrica: legge di Biot-Savart. Legge di Ampere.
Campo magnetico generato da un solenoide.
Moto ondulatorio
Onde meccaniche. Velocità delle onde. Impulso ed onda periodica. Periodicità nello spazio e nel
tempo. Lunghezza d’onda e frequenza. Fronte d’onda. Intensità. Onde trasversali e longitudinali.
Riflessione. Rifrazione. Diffrazione. Interferenza costruttiva e distruttiva. Onde stazionarie.
Frequenze armoniche.
Suono
Onde sonore. Velocità del suono. Suono puro, complesso e rumore. Tono, carattere, livello di
intensità. Orecchio umano. Interferenza di onde sonore. Battimenti. Effetto Doppler ed applicazioni.
Ultrasuoni. Sonar. Ecografia.
Onde elettromagnetiche e luce
Ipotesi di Maxwell ed onde elettromagnetiche. Generazione di onde elettromagnetiche e loro
caratteristiche. Velocità ed energia delle onde elettromagnetiche. Vettore di Poynting. Luce.
Elementi di Fisica nucleare e radioprotezione
Modelli atomici. Struttura e proprietà del nucleo. Raggi X. Radioattività. Decadimento alfa, beta e
gamma. Serie di decadimenti. Rivelatori di radiazioni. Interazione fra radiazione e materia: danni
provocati dalla radiazione. Misura delle radiazioni. Dosimetria. Tomografia ad emissione.
Risonanza Magnetica Nucleare.
Il docente
Dott. Giuseppe Perna