Corso Integrato di Fisica, statistica e
informatica
PROGRAMMA DELL'ATTIVITA' DIDATTICA FORMALE
a.a.: 2000-01
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• Le misure
- Grandezze fisiche
- Unità di misura
- Incertezze ed errori.
• Moto, Forza, Lavoro ed Energia
- Moto rettilineo uniforme
- Moto uniformemente vario
- Moto circolare
- Principi della dinamica
- Lavoro ed energia
- Teorema dell'energia cinetica
- Campi di forze conservative
- Energia potenziale
- Conservazione dell'energia meccanica
- Centro di massa e quantità di moto
- Conservazione della quantità di moto
- Cenni ai problemi d'urto
- Momento di una forza
- Condizioni di equilibrio
- Cenni al moto dei corpi rigidi
- Le leve ed il corpo umano
- Legge di Hooke e moduli di elasticità
- Elasticità dei vasi sanguigni e delle ossa.
• Onde ed Acustica
- Onde elastiche
- Onde sinusoidali ed equazione d'onda
- Propagazione delle onde
- Interferenza e battimenti
- Onde stazionarie e risonanza
- Caratteri distintivi dei suoni
- L'orecchio e la sensazione sonora
- Cenni di fonometria
- Effetto Doppler
- Ultrasuoni e loro applicazioni in campo biomedico.
• Fluidostatica e Fluidodinamica
- Pressione in un fluido
- Legge di Pascal
- Teorema di Archimede e legge di Stevino
- Pressione atmosferica e sua misura
- Pressione sanguigna e sua misura
- Tensione superficiale
- Formula di Laplace e sue applicazioni
- Capillarità e legge di Jurin, embolia gassosa
- Portata di un condotto
- Teorema di Bernoulli e sue applicazioni, con particolare riguardo alla circolazione sanguigna
- Liquidi reali, viscosità e legge di Poiseuille
- Resistenza idraulica
- Applicazioni agli individui ipertesi e sotto sforzo
- Formula di Stokes
- Velocità di sedimentazione
- Cenni sul lavoro cardiaco.
• Termologia e Termodinamica
- Temperatura e calore
- Leggi dei gas
- Cenni di teoria cinetica dei gas
- Temperatura assoluta
- Equazione di stato dei gas perfetti
- Calore specifico e sua misura
- Passaggi di stato e calore latente
- Propagazione del calore
- Calore e conservazione dell'energia
- Primo e secondo principio della termodinamica
- Macchine termiche.
• Ottica geometrica
- Riflessione e rifrazione
- Riflessione totale e fibre ottiche
- Diottro sferico
- Lenti sottili e costruzione delle immagini
- Microscopio composto
- Potere risolutivo di uno strumento ottico
- Aberrazioni -L'occhio come sistema diottrico
- Principali ametropie e loro correzione.
• Elettricità, Magnetismo e Correnti Elettriche
- Carica elettrica e legge di Coulomb
- Campo elettrico e potenziale elettrostatico
- Campo dipolare e cenni all'elettrocardiogramma
- Teorema di Gauss e sue applicazioni: la gabbia di Faraday
- Capacità elettrica e condensatori
- Intensità di corrente e leggi di Ohm
- Forza elettromotrice
- Effetto termico della corrente
- Passaggio della corrente nel corpo umano
- Campo magnetico e forze su correnti e magneti
- Legge di Biot-Savart
- Solenoide
- Caratteristiche di tensione e corrente alternata. <LI>Radiazioni
- Onde elettromagnetiche
- Laser
- Raggi X: produzione e proprietà
- Assorbimento dei raggi X nella materia
- L'immagine radiologica
- Cenni sulla Tomografia Assiale Computerizzata a raggi X (TAC) e sulla Risonanza Magnetica Nucleare (NMR)
- Radioattività naturale
- Radiazioni alfa, beta e gamma: proprietà ed effetti
- Leggi del decadimento radioattivo
- Rivelazione delle radiazioni
- Radionuclidi e loro applicazioni biomediche
- Cenni di Tomografia ad Emissione di Positroni (PET)
- Cenni di Radioprotezione.
ATTIVITA' PRATICA IN LABORATORIO
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Misura delle lunghezze - nonio - micrometro
Pressione idrostatica - Verifica delle leggi di Pascal e Stevino
Misura della tensione superficiale di vari liquidi
Teorema di Bernoulli e fenomeno di Venturi : applicazioni al moto del sangue
Leggi di Ohm e circuiti elettrici elementari : costruzione e verifica
Effetti termici della corrente elettrica - Calore specifico
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• Presentazione del corso.
• La statistica e le sue finalità.
• Significato delle risposte statistiche;
- statistica e previsione.
• Campionamento
- campionamento, casualità e rappresentatività.
• Variabili qualitative e quantitative.
• I dati:
- raccolta, distribuzione per classi, rappresentazione grafiche.
• Caratteristiche delle distribuzione:
-la distribuzione normale;
-misure della tendenza centrale:
media;
moda;
mediana.
• misure della dispersione:
-intervalli di dispersione;
-scarti quadratici;
-varianza e deviazione standard;
-esempi di calcolo e significato della deviazione standard;
-media e deviazione standard.
• la probabilità:
- concetto di probabilità e definizione;
- distribuzioni di probabilità;
- calcolo di probabilità di eventi composti;
- applicazioni.
• test statistici:
- la filosofia dei test statistici;
- significato delle risposte dei test statistici;
- il chi quadro;
- teoria e applicazioni.
• introduzione all'uso del computer:
- struttura di un computer;
- la gestione deu files e delle informazioni sotto Windows.
• il t di student:
- teoria e applicazioni;
- esempi.
• uso del foglio elettronico di calcolo su Excell:
- gestioni dati.
• analisi della varianza:
- teoria e applicazioni.
• regressioni e correlazione.
• esercizi riassuntivi sui test statistici.
• uso del foglio elettronico di calcolo su Excell:
- riproposizione grafica dei dati;
- uso delle formule.
Testo/i consigliati:
• G. DUNCAN "Fisica per Scienze Biomediche" Casa Editrice Ambrosiana, Milano
• F. BORSA, G.L. INTROZZI, D. SCANNICCHIO "Elementi di Fisica" per diplomi di indirizzo medico biologico,
Edizioni Unicopli
• J.W.KANE-M.M.STERNHEIM "Fisica Biomedica" , E.M.S.I. (Roma)
