TRP_FISICA_U-GOV_2011

TECNICA DELLA RIABILITAZIONE PSICHIATRICA
CORSO DI LAUREA
DOCENTE:
Ada Maria SOLANO
DISCIPLINA :
FISICA APPLICATA
CORSO INTEGRATO: SCIENZE PROPEDEUTICHE E BIOMEDICHE
ANNO DI CORSO:
I
SEMESTRE: I
TIPOLOGIA DI ESAME:
Scritto
Orale
Scritto e orale
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PROGRAMMA DEL CORSO in italiano:
OBIETTIVI SPECIFICI :
Far acquisire allo studente le conoscenze di base dei principi della Fisica necessari per la
comprensione del funzionamento dei principali sistemi che costituiscono il corpo umano e per
l’utilizzo della strumentazione biomedica.
PREREQUISITI (conoscenze considerate come già acquisite dallo studente e necessarie per poter
frequentare con successo i contenuti della disciplina) :
- Elementi di matematica e geometria
Potenze di 10 e notazione scientifica. Percentuali. Equazioni di 1o grado. Proporzioni.
Elementi di geometria piana e solida.
Principali funzioni e loro rappresentazione grafica.
Vettori e loro principali operazioni.
CONTENUTI :
- Grandezze fisiche
Grandezze fondamentali e derivate. Unità di misura. Errori di misura. Grandezze scalari e vettoriali.
- Biomeccanica
Cenni di cinematica e moti principali. Principi della dinamica e esempi di forze.
Baricentro. Momento di una forza e condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Leve.
Lavoro e energia. Potenza meccanica e rendimento. Energia cinetica e potenziale.
Cenni sull’elasticità.
- Fenomeni elettrici
Modello atomico e carica elettrica. Forza, campo e differenza di potenziale elettrico.
Capacità elettrica e condensatori.
Intensità di corrente. Conduttori e isolanti. Resistenza elettrica e legge di Ohm. Potenza elettrica.
Cenno sulle correnti alternate.
- Meccanica del fluidi
Fluidi ideali e reali. Densità e pressione. Portata e equazione di continuità. Teorema di Bernoulli.
Viscosità. Legge di Hagen-Poiseuille e resistenza idrodinamica.
Applicazioni all’apparato cardio-circolatorio.
Principio di Archimede. Velocità di sedimentazione e centrifugazione.
Concentrazione. Diffusione. Osmosi. Soluzioni fisiologiche.
- Gas e fenomeni molecolari di superficie
Mole e numero di Avogadro. Temperatura. Gas perfetti.
Pressioni parziali. Gas reali e vapor saturo. Umidità. Solubilità dei gas.
Tensione superficiale e tensioattivi.
Applicazioni all’apparato respiratorio.
- Calorimetria, termoregolazione e metabolismo
Dilatazione termica. Calore e calore specifico. Trasformazioni di fase.
Conduzione, convezione e irraggiamento.
Metabolismo e termoregolazione.
- Onde. Elementi di acustica e ottica
Generalità sulle onde. Intensità e sensazione sonora. Orecchio umano e curva di udibilità.
Ultrasuoni. Effetto Doppler.
Onde elettromagnetiche. Velocità della luce, indice di rifrazione e dispersione della luce.
Riflessione e rifrazione.
Cenni sulle lenti. Occhio umano e principali anomalie visive.
TESTI DI RIFERIMENTO :
- V. MONACO, R. SACCHI e A. SOLANO, Elementi di Fisica, McGraw-Hill (Milano)
- R. ZANNOLI e I. CORAZZA, Elementi di Fisica, Soc. Ed. Esculapio (Bologna)
- E. RAGOZZINO, Elementi di fisica, EdiSES (Napoli)
- F. BORSA, G.L. INTROZZI e D. SCANNICCHIO, Elementi di fisica per Diplomi Universitari
di indirizzo medico e biologico, Ed. Unicopli (Milano)
PROGRAMMA DEL CORSO in inglese:
OBIETTIVI SPECIFICI :
Gain basic knowledge of the principles of Physics needed to understand the functioning of humanbody main systems and how to use biomedical instrumentation.
PREREQUISITI (conoscenze considerate come già acquisite dallo studente e necessarie per poter
frequentare con successo i contenuti della disciplina) :
- Basic elements of mathematics and geometry
Powers of 10 and scientific notation. Percentage. Linear equations. Proportions.
Basic elements of planar and solid geometry.
Main functions and their graphical representation.
Vectors and operations.
CONTENUTI :
- Physics quantities
Base and derived physical quantities. Units. Measurement errors. Scalar and vector quantities.
- Biomechanics
Kinematics and motions. Dynamics and examples of forces.
Centre of mass. Torque and equilibrium of a rigid body. Levers.
Work and energy. Mechanical power. Kinetic and potential energy.
Elasticity.
- Electricity
Atomic model and electric charge. Electric force, field and potential.
Capacitance and capacitors.
Electric current. Conductors and insulators. Electric resistance and Ohm’s law. Electric power.
Essentials on alternating current.
- Fluid mechanics
Ideal and real fluids. Density and pressure. Continuity equation. Bernoulli’s equation.
Viscosity. Hydrodynamic resistance. Turbulent flow.
Applications to the cardio-vascular system.
Archimedes’ principle. Sedimentation.
Concentration. Diffusion. Osmosis. Physiological solutions.
- Gases and surface phenomena
Mole and Avogadro’s number. Temperature. Perfect gas and mixtures. Partial pressures.
Real gas and saturation vapor pressure. Umidity. Gas solubility.
Surface tension.
Applications to the respiratory system.
- Calorimetry and metabolism
Thermal dilation. Heat and specific heat. Phase transitions. Heat propagation.
Thermoregulation and metabolism.
- Waves; acoustics and optics
General characteristics. Human ear and elements of acoustics.
Ultrasounds. Doppler effect.
Electromagnetic waves. Light velocity, refraction index and light dispersion.
Reflection and refraction.
Lenses. Human eye and main defects of vision.