Corso di laurea per le professioni sanitarie: Infermieristica
Programma del corso di Fisica applicata
Anno accademico 2003/2004
Grandezze fisiche e calcolo vettoriale
Metodo sperimentale. Grandezze fisiche. 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.
Meccanica dei sistemi di punti materiali
Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Moto traslatorio. Moto rotatorio uniformemente
accelerato. 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.
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. Tensione superficiale.
Pressione superficiale ed embolia gassosa.
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. Diffusione.
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. Dipolo
elettrico. Condensatore senza dielettrico e con dielettrico.
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. Campo magnetico
generato da una corrente elettrica: legge di Biot-Savart. Forza fra correnti parallele. Definizione
dell’Ampere e del Coulomb. Legge di Ampere. Campo magnetico generato da un solenoide.
Induzione elettromagnetica e legge di Faraday. Ipotesi di Maxwell.
Moto ondulatorio
Caratteristiche generali delle onde meccaniche: impulso, onda periodica, ampiezza, lunghezza
d’onda, frequenza. Onde longitudinali e trasversali. Fronte d’onda. Onde sferiche e piane. Intensità.
Riflessione. Rifrazione. Interferenza. Onde stazionarie. Diffrazione.
Acustica
Caratteristiche del suono. Tono. Carattere. Intensità. Sorgenti sonore. L’orecchio e la sua risposta.
Riflessione del suono: eco. Interferenza del suono: battimenti. Effetto Doppler. Ultrasuoni e sue
applicazioni in medicina: ecografia ed eco-doppler.
Ottica
Ottica geometrica: i raggi luminosi, riflessione e rifrazione, lastra trasparente a facce piane e
parallele, riflessione totale lenti sottili, costruzione dell’immagine, aberrazioni, dispersione della
luce.
L’occhio normale, difetti della vista (miopia, ipermetropia, presbiopia, astigmatismo) e loro
correzione. Risoluzione dell’occhio.
Strumenti ottici: microscopio ottico composto.
Elementi di radioprotezione
Raggi X. Radiografia e TAC. Modello atomico di Bohr e modello quantistico. Spettri di raggi X.
Struttura e proprietà del nucleo atomico. Radioattività. Decadimenti alfa, beta, gamma. Serie di
decadimenti. Danni provocati dalla radiazione ionizzante. Misura delle radiazioni: dosimetria.
Radioterapia.
