UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SASSARI
Facoltà di Medicina e Chirurgia
A.A. 2011/2012
INSEGNAMENTO DI FISICA, STATISTICA E INFORMATICA
MODULO DI FISICA APPLICATA
(FIS/07 - 2 CFU)
per le lauree triennali di:
OSTETRICIA, FISIOTERAPIA, LOGOPEDIA,
TECNICHE AUDIOMETRICHE, TECNICHE DI LABORATORIO BIOMEDICO
Docente: Sergio Demelio
NOZIONI INTRODUTTIVE
Grandezze fisiche
Sistema di unità di misura: il Sistema Internazionale
Grandezze fondamentali e derivate
Multipli e sottomultipli. Notazione scientifica
Cenni di trigonometria
Grandezze scalari e vettoriali: elementi di calcolo vettoriale
Tipi di misurazione ed errori di misura
Densità
Tipi di proporzionalità
MECCANICA DEI CORPI RIGIDI
Cinematica
Sistemi di riferimento
Spostamento ed equazione oraria del moto
Velocità media e istantanea
Accelerazione media e istantanea
Moto rettilineo uniforme
Moto uniformemente accelerato
Moto circolare uniforme
Cenni sul moto curvilineo
Dinamica
La forza e sue proprietà
Primo, secondo e terzo principio della dinamica
Quantità di moto, impulso e teorema dell’impulso
Principio di conservazione della quantità di moto
Riferimenti non inerziali: le forze apparenti
Campo di forze
Esempi di forze: forza gravitazionale, forza elastica, forza elettrostatica
Lavoro ed energia
Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica
Forze conservative ed energia potenziale
Principio di conservazione dell’energia meccanica e dell’energia totale
Potenza e metabolismo
Statica
Equilibrio del punto materiale
Equilibrio del corpo rigido
Momento meccanico e coppia di forze
Centro di massa e baricentro
Condizioni di equilibrio dei corpi estesi
Tipi di leve meccaniche e applicazioni biomeccaniche
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Elasticità e legge di Hooke
Cenni su forze di attrito statico e dinamico: la locomozione umana
MECCANICA DEI FLUIDI
Statica dei fluidi
I tre stati della materia
La pressione
Principio di Pascal e applicazioni
Legge di Stevin e applicazioni
Pressione atmosferica e barometro di Torricelli.
Pressione relativa, manometro e pressione del sangue
Il principio di Archimede
Dinamica dei fluidi
Campo di velocità: regime stazionario e variabile
Portata di un fluido ed equazione di continuità
Teorema di Bernoulli: applicazioni e conseguenze
Fluidi reali e viscosità
Moto di un fluido reale in un condotto: la legge di Poiseuille
Regime laminare e turbolento
Trasporto in regime viscoso: la legge di Stokes
Il sistema circolatorio: portata, resistenza e potenza del cuore
TERMODINAMICA
Sistemi termodinamici e trasformazioni termodinamiche
Variabili di stato di un sistema termodinamico
Temperatura e calore
Principio zero della termodinamica
Dilatazione termica
Scale termometriche: scala Celsius, Fahrenheit e Kelvin
Relazione tra calore e temperatura: capacità termica e calore spacifico
Relazione fondamentale della calorimetria
Calore e lavoro: il principio di equivalenza di Joule
Tipi di trasformazioni termodinamiche
Energia interna
Primo principio della termodinamica
Le leggi dei gas. L’equazione di stato dei gas ideali
Equazione di stato dei gas reali: equazione di Van der Waals
Entalpia
Secondo principio della termodinamica
Rendimento di una macchina, entropia e significato statistico
Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento
Termoregolazione corporea
FENOMENI ELETTRICI
La forza elettrostatica: la legge di Coulomb
Conduttori e isolanti
Modalità di elettrizzazione
Il campo elettrico
Energia potenziale, potenziale elettrico e differenza di potenziale
Capacità di un conduttore e di un condensatore
Corrente elettrica continua, generatore di forza elettromotrice
Circuiti elettrici in serie e in parallelo
Prima legge di Ohm. Resistenza elettrica
Seconda legge di Ohm
Amperometro e voltmetro
Effetto Joule
Applicazioni del campo elettrico
FENOMENI MAGNETICI ED ELETTROMAGNETICI
Campo magnetico e sua rappresentazione
Campo magnetico di un filo percorso da corrente: legge di Biot-Savart
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Forza su una corrente in un campo magnetico
Forza su una carica in moto: forza di Lorentz
Forza tra correnti: legge di Ampere
Magnetizzazione della materia: materiali diamagnetici, paramagnetici, ferromagnetici
Il flusso di campo magnetico
La corrente indotta: legge di Faraday-Neumann e legge di Lenz
ONDE ELETTROMAGNETICHE
Il campo elettromagnetico
Le onde elettromagnetiche e loro proprietà
Spettro elettromagnetico
Tipi di onde elettromagnetiche e loro applicazioni
LE ONDE MECCANICHE E IL SUONO
Onde longitudinali e trasversali
Onde periodiche: lunghezza d’onda, ampiezza, periodo e frequenza
Onde stazionarie
Onde sonore e velocità del suono nei differenti mezzi
Caratteristiche dei suoni: altezza, intensità, timbro
Livello di intensità sonora
Ultrasuoni e loro applicazioni
Testi consigliati:
Borsa, Introzzi, Scannicchio
Elementi di Fisica, per diplomi di indirizzo medico biologico
Edizioni Unicopli
Borsa, Scannicchio
Fisica con applicazioni in biologia e medicina
Edizioni Unicopli
Cromer
Fisica per medicina, farmacia e biologia
Piccin Editore, Padova
Bossi, Conte, Cortinovis, Mordacchini
Fisica medica, statistica, informatica
Masson, Milano
Lucidi delle lezioni
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