Didattica - Università degli Studi di Padova

Syllabus

Prerequisiti:	E' richiesta la conoscenza dei concetti fondamentali dell'analisi matematica a livello di liceo scientifico
Conoscenze e abilita' da acquisire:	Il corso ha come scopo quello di fornire, in modo semplificato, alcune conoscenze di base indispensabili per poter comprendere concetti che vengono affrontati in seguito nei corsi degli ambiti chimico e biologico. In particolare, il corso si propone di fornire una descrizione fisica dei meccanismi che stanno alla base di processi e di proprietà della materia che vengono affrontati nei corsi degli anni successivi. Il corso si propone infine di fare acquisire allo studente la capacità di derivare in modo razionale le implicazioni delle leggi che governano i fenomeni naturali.
Modalita' di esame:	Esame scritto basato sulla risoluzione di problemi tesi a valutare la comprensione e la capacità di applicazione delle leggi fisiche.
Criteri di valutazione:	La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulla capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole
Contenuti:	Introduzione Il concetto di misura. Il Sistema internazionale di unità di misura. Precisione ed errori sperimentali. Meccanica Sistemi di riferimento. Velocità e accelerazione. Moto unidimensionale. Vettori. Moto di un proiettile. Forze. Leggi di Newton. Attrito. Lavoro ed energia. Energia cinetica. Leggi di conservazione. Energia potenziale. Sistemi di particelle. Il centor di mmassa. Momenti di forze e momento angolare. Equilibrio. Applicazione della meccanica al corpo umano: dimensioni dei muscoli e delle articolazioni. Fluidi Densità e pressione. Fluidi statici. Il principio di Pascal ed il principio di Archimede. Fluidi in movimento. L’ equazione di Bernoulli. Applicazioni della legge di Bernoulli. Tensione superficiale. La legge di Jurin. Application al corpo umanoç la circolazione sanguigna, gli aneurismi. Lo sfingomanometro. Calore e termodinamica Temperatura. Le scale Celsius e Fahrenheit. Espansione termica. Calore e calori specifici. Conduzione, convezione ed irraggiamento . La prima legge della termodinamica. La teoria cinetica dei gas. Gas ideali. Equipartizione dell’ energia. La seconda legge della termodinamica. Entropia. Applicazioni al corpo umano: il metabolismo. Fenomeni ondulatori Onde e particelle. Lunghezza d’ onda e frequenza. Il principio di sovrapposizione. Interferenza. Onde stazionarie e risonanza. Onde sonore. La velocità del suono. Effetto Doppler. Utilizzo dell à effeto Doppler per misurare la densità del sangue. Elettromagnetismo e Ottica Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Linee di forza. Dipolo in un campo elettrico. Potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Capcità elettrica. Condensatori in serie ed in parallel. Cariche in moto. Corrente. La legge di Ohm. Semplici circuiti elettrici. Campi magnetici. Legge di Ampere. Legge di Faraday. Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Ottica gemometrica. Lenti. Diffrazione. Raggi X. Applicazioni di strumenti elettromagnetici alla medicina: ECG. Fisica atomica e nucleare e loro applicazioni alla medicina. Effetto fotoelettrico. Atomo di Bohr. La struttra della materia. Energie di legame. Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Spettro dei raggi X. Nuclei atomici e forze nucleari. Radioattività e decadimento radioattivo. Vita media di una sostanza radioattiva e sua applicazione nei processi di datazione. Traccianti radioattivi. Tomografia ad emmissione di positroni (PET).
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento:	Durante il corso verranno presentati mediante lezioni frontali temi selezionati di fisica, riportati nella sezione “contenuti”. Gli argomenti affrontati verranno puntualmente corredati da esempi ed esercizi che consentono allo studente di comprendere le modalità di applicazione dei concetti esposti.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:	Lo studio dovrà essere effettuato sui testi consigliati e sugli appunti di lezione
Testi di riferimento:	D. Scannicchio, G. Castellani, Fisica Biomedica. Napoli: SES, 2013.