Corso di laurea per le professioni sanitarie
Tecniche di Laboratorio Biomedico
Programma del corso di Fisica applicata alla medicina e chirurgia
Anno accademico 2014/2015
Grandezze fisiche e calcolo vettoriale
Metodo sperimentale. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Unità di misura. Grandezze
scalari e vettoriali. Prodotto scalare e vettoriale. Errori di misura: errore casuale e sistematico.
Media, deviazione standard, errore standard. Errore assoluto, relativo e percentuale. Analisi
dimensionale. Cifre significative. Vettori. Algebra vettoriale: somma e differenza di vettori (metodo
geometrico ed analitico).
Cinematica del punto materiale
Sistema di riferimento. Concetto di punto materiale. Posizione. Spostamento. Velocità.
Accelerazione. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Moto dei gravi.
Posizione, spostamento, velocità ed accelerazione 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. Densità
e peso specifico. Quantità di moto e sua conservazione. Lavoro di una forza costante e variabile.
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.
Elementi di Meccanica dei sistemi di punti materiali
Sistemi di punti materiali. Centro di massa. Momento di una forza. Momento di inerzia. Equazione
fondamentale della dinamica rotazionale. Momento angolare e sua conservazione.
Meccanica dei fluidi
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. Sedimentazione e VES. Centrifugazione. 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
vorticoso. Tensione superficiale. Legge di Laplace ed embolia gassosa. 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.
Zero assoluto. Equazione di stato dei gas perfetti. Energia interna. Calore e sua unità di misura.
Calore specifico e misura con calorimetro. 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 campo. Campo elettrico generato da una carica puntiforme. Energia potenziale elettrostatica.
Potenziale elettrico e differenza di potenziale. Relazione fra potenziale e campo elettrico. Potenziale
di una o più cariche puntiformi. Dipolo elettrico. Capacità di un conduttore. Condensatore senza
dielettrico e con dielettrico. Elettroforesi. ECG (cenni).
La corrente elettrica e l’intensità di corrente. Velocità di deriva. Sorgenti di differenza di potenziale:
la pila elettrica. La resistenza elettrica e sua interpretazione microscopica. Legge di Ohm e
resistenza. Resistività. Cenni sulla superconduttività. 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 (forza di Lorentz). Campo
magnetico generato da una corrente elettrica: legge di Biot-Savart. Forza fra correnti parallele e
definizione dell’Ampere. Legge di Ampere. Campo magnetico generato da un solenoide. Moto di
una carica in un campo magnetico uniforme. Spettrometro di massa. Induzione elettromagnetica.
Legge di Faraday.
Testi consigliati:
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J.W. Kane-M.M. Sternheim: “Fisica Applicata”, EMSI.
F. Bersani, S. Bettati, P.F. Biagi, V. Capozzi, L. Feroci, M. Lepore, D.G. Mita, I. Ortalli,
Roberti, P. Viglino, A. Vitturi: “Fisica Biomedica” (Casa Editrice Piccin, Padova).
James S. Walker: “Fondamenti di Fisica”, Pearson
Appunti delle lezioni.
G.
Il docente
Dott.ssa Palma D'Antonio
