CORSO INTEGRATO DI SCIENZE PROPEDEUTICHE.
Materie: Fisica applicata (a biologia e medicina)
Informatica
Misure elettriche ed elettroniche
Statistica medica
crediti
1.5
1.5
1
1
OBIETTIVI:
Conoscere e comprendere i principi fisici propedeutici alle discipline dei corsi più squisitamente
professionalizzanti, con particolare riguardo ai temi necessari sia alla successiva applicazione per la
comprensione della materia vivente nel contesto ambientale, biologico e medico che all’ utilizzo di
strumentazione biomedica e biotecnologia nei vari ambiti. Approfondire e completare le conoscenze
necessarie alla comprensione e alla capacità di applicazione in ambito medico e clinico dei principi
fisici necessari per una consapevole utilizzazione della strumentazione di laboratorio e delle
tecniche statistiche per la rielaborazione dei dati rilevati.
Apprendere i concetti e le possibili applicazioni della statistica in ambito biomedico
clinico;acquisire i concetti informatici di base sulle risorse hardware e software per una sufficiente
comprensione del funzionamento del calcolatore elettronico. L’apprendimento dei concetti e delle
possibili applicazioni relative agli archivi di dati, in particolare l’impiego dei databases relazionali.
La conoscenza dei fondamenti relativi alla tecnologia di rete.
PROGRAMMA:
Al termine del corso lo studente deve dimostrare di:
Conoscere le grandezze fisiche del Sistema Internazionale, fondamentali e derivate, sapendo
ricavare unità di misura con equazioni dimensionali.
Conoscere e comprendere le basi della teoria della misura, errori sistematici ed accidentali, errore
assoluto e relativo o percentuale, misure ripetute della stessa grandezza, molteplicità, frequenza,
istogramma delle frequenze, media e deviazione standard, media campionaria, deviazione standard
della media, teorema di Tshebyscheff, relazione funzionale tra misure, fit lineare, fenomeni
linearizzabili anche con scale logaritmiche e semilogaritmiche, sapendo effettuare esempi
applicativi.
Conoscere e comprendere differenza tra grandezze scalari e vettoriali, sapendo eseguire somma,
differenza, prodotto con uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale tra vettori.
Conoscere e comprendere il concetto di forza e momento di una forza, sapendo riconoscere la
condizione di equilibrio di un corpo rigido, con esempi di leve quali la articolazione cervicale.
Conoscere e comprendere concetti fondamentali di dinamica quali lavoro, energia cinetica, teorema
dell’ energia cinetica, forze conservative, esempio della forza peso, energia potenziale, teorema di
conservazione dell’ energia, forze dissipative, forza di attrito.
Conoscere e comprendere concetti chiave di meccanica dei fluidi quali pressione, legge di Pascal,
legge di Stevin, principio di Archimede, manometro e sfigmomanometro, liquidi ideali, regime
laminare, teorema di Bernoulli, equazione di continuità, caso del condotto orizzontale con
applicazione a casi di interesse quali stenosi ed aneurisma.
Conoscere e comprendere concetti di base di elettromagnetismo come la carica elettrica e sue
proprietà, legge di Coulomb, definizione di campo elettrico e potenziale elettrico, conduzione nei
liquidi e nei solidi, I° e II° legge di Ohm, resistenza elettrica, dimostrando di conoscere applicazioni
come elettrolisi ed elettroforesi.
Conoscere e comprendere i fenomeni ondulatori, le caratteristiche della propagazione di energia per
onde, equazione di onda piana, principio di sovrapposizione, principio di Huygens, equazione della
corda, modi di vibrazione d’ onda stazionaria, interferenza e diffrazione, spettro elettromagnetico.
Conoscere il dettaglio delle componenti hardware dell’unità centrale e le caratteristiche delle
principali periferiche (memorie ROM, RAM, memorie di massa, CPU, linguaggio binario,
interfaccia seriale e parallela, interfaccia di rete, il personal computer).
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Livello minimo di conoscenza: dimostrare di aver compreso la struttura logica di funzionamento di
un computer.
Conoscere i componenti software: di sistema ed applicativi. Il firmware. Funzioni e caratteristiche
del sistema operativo (ambienti multiutenza e monoutenza). Organizzazione di un file system.
L’ambiente Windows. Il backup dei files. Livello minimo di conoscenza richiesto: la comprensione
delle principali funzionalità del software si sistema sia in ambiente mono che multiutenza.
Dimostrare di aver chiaro il concetto di file in particolare per quanto riguarda i files di dati (record,
campi, chiavi di ricerca ed ordinamento). I databases relazionali: cosa sono e come si progetta e
costruisce un semplice database. Livello minimo di conoscenza richiesto: dimostrare
l’apprendimento delle nozioni base di archiviazione dei dati: cosa è un file, come si archiviano le
informazioni, qual è l’utilità di un database.
Avere un’idea generale delle reti di computer nelle loro diverse dimensioni e caratteristiche
principali (LAN, MAN, WAN, Internet). Le componenti hardware necessarie e gli apparati di rete.
Problematiche relative alla comunicazione delle informazioni. Livello minimo di conoscenza
richiesto: dimostrare di aver compreso l’utilità della struttura di rete e le sue principali funzionalità,
nonché la distinzione fra le principali tipologie di reti illustrate.
Conoscere e comprendere la definizione di variabile statistica, organizzazione dei dati, distribuzioni
di frequenza, tabelle, rappresentazioni grafiche in varie tipologie sapendo valutare gli indici di
tendenza centrale, media mediana, moda, deviazione standard; tecniche di campionamento, indici e
test di affidabilità, correlazione tra variabili e loro rappresentazione grafica.
Conoscere il meccanismo di conduzione elettrica e le leggi che la regolano.
Dimostrare di aver compreso la struttura dell’atomo e del legame metallico; la differenza tra
isolanti, conduttori, semiconduttori; il comportamento dei materiali al variare della temperatura.
Saper analizzare semplici circuiti resistivi e misurare i principali parametri circuitali come la
tensione, corrente e resistenza.
Dimostrare di aver compreso la differenza tra collegamento di resistenze serie e parallelo; il codice
a colori delle resistenze; la differenza tra generatori di tensione ideali e reali; di saper utilizzare uno
strumento analogico o digitale per misurare i parametri circuitali.
Conoscere il ruolo dei condensatori in circuiti resistivi in corrente continua ed alternata.
Dimostrare di aver compreso la differenza tra collegamento di condensatori serie e parallelo; il
comportamento dei dielettrici al variare della tensione applicata;
Analizzare un circuito RC in c.c. misurando con gli strumenti l’andamento nel tempo della corrente
e tensione. Analizzare un circuito RC in configurazione filtro passa-basso rispetto ad un segnale
periodico di frequenza variabile.
Conoscere le leggi che regolano l’interazione dei campi magnetici con la corrente elettrica per
comprendere il funzionamento degli strumenti di misura analogici e i generatori di corrente
alternata.
Dimostrare di aver compreso la legge di Faraday e l’interazione tra un campo magnetico ed una
spira percorsa da corrente; conoscere il principio di funzionamento di strumenti analogici e
registratori a carta; conoscere il principio di funzionamento dei generatori di corrente alternata e del
legame tra flusso magnetico e tensione indotta.
Saper usare strumenti per misurare le caratteristiche di un segnale periodico
Dimostrare di conoscere il funzionamento dell’oscilloscopio e del modo di usarlo per misurare la
tensione e la frequenza di un segnale periodico; usare l’apparecchio per misurare il coefficiente di
attenuazione di un filtro RC passa basso.
Conoscere le metodologie per l’acquisizione digitale di segnali variabili nel tempo
Dimostrare di conoscere le modalità per una corretta acquisizione dei segnali, specificatamente a
parametri quali la frequenza di campionamento e il filtraggio anti-alias; usare uno strumento di
acquisizione AD e visualizzazione dei dati un computer.
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